MODIS数据介绍及下载

MODIS数据简介

Terrra和Aqua卫星简介

EOS（Earth Observation System） 卫星是美国地球观测系统计划中一系列卫星的简称。经过长达8年的制造和前期预研究准备工作，第一颗EOS的上午轨道卫星于1999年12月18日发射升空，发射成功的卫星命名为Terra（拉丁语“地球”的意思），主要目的是观测地球表面。它是一个用一系列低轨道卫星对地球进行连续综合观测的计划。它的主要目的是：实现从单系列极轨空间平台上对太阳辐射、大气、海洋和陆地进行综合观测，获取有关海洋、陆地、冰雪圈和太阳动力系统等信息；进行土地利用和土地覆盖研究、气候的季节和年际变化研究、自然灾害监测和分析研究、长期气候变率和变化以及大气臭氧变化研究等；进而实现对大气和地球环境变化的长期观测和研究的总体（战略）目标。

Terra卫星于1999年12月18日发射成功，Aqua卫星于2002年5月4日发射成功。Terra为上午星，从北向南于地方时10:30左右通过赤道，一天最多可以获得4条过境轨道资料。Aqua为下午星，从南向北于地方时13：30左右通过赤道。两颗星相互配合每1-2天可重复观测整个地球表面，得到36个波段的观测数据。

MODIS传感器简介

MODIS 中分辨率成像光谱仪是当前世界上新一代“图谱合一”的光学遥感仪器，有36个离散光谱波段，光谱范围宽，从0.4微米（可见光）到14.4微米（热红外）全光谱覆盖。

MODIS的多波段数据可以同时提供反映陆地表面状况、云边界、云特性、海洋水色、浮游植物、生物地理、化学、大气中水汽、气溶胶、地表温度、云顶温度、大气温度、臭氧和云顶高度等特征的信息。可用于对地表、生物圈、固态地球、大气和海洋进行长期全球观测。

MODIS仪器的地面分辨率为250m、500m和1000m，扫描宽度为2330km。在对地观测过程中，每秒可同时获得11兆比特的来自大气、海洋和陆地表面信息，日或每两日可获取一次全球观测数据。

MODIS参数

空间分辨率——250 m (1-2波段)；500 m (3-7波段)；1000 m (8-36波段)；扫描宽度——2330km；光谱波段——36个离散光谱波段，光谱范围宽，从0.4微米（可见光）到14.4微米（热红外）全光谱覆盖。轨道——705KM，降轨上午10:30过境，升轨下午1:30过境；太阳同步。

波段范围

MODIS一共包含了36个波段的数据产品。波段1-19单位为nm，波段20-36单位为um。

MODIS产品及命名规则

MODIS标准数据产品根据内容的不同分为0级、1级数据产品，在1B级数据产品之后，划分2－4级数据产品，包括：陆地标准数据产品、大气标准数据产品和海洋标准数据产品等三种主要标准数据产品类型，总计分解为44种标准数据产品类型。数据产品的详细介绍参考博文（转载该博文）。

1、MODIS L0数据是对卫星下传的数据未经任何处理的原始数据集合，其中包含按照顺序存放的扫描数据帧、时间码、方位信息和遥测数据等。

2、L1A数据是对L0数据进行解包所还原出来的扫描数据及其他相关数据的集合。

3、L1B数据是对L1A数据进行定位和定标处理之后所生成，其中包含以SI(Scaled Integer)形式存放的反射率和辐射率的数据集。

4、L2～L4是对L1B数据进行各种应用处理之后所生成的特定应用数据产品。

MOD01：即 MODIS1A数据产品。

MOD02：即 MODIS1B数据产品。

MOD03：即 MODIS数据地理定位文件。

MOD04-08，35为大气产品，9－17，33，40，43，44为陆地产品，18-32，36-39，42为海洋产品。

MOD04：大气2、3级标准数据产品，内容为气溶胶产品，Lambert投影空间分辨率1公里，地理坐标30秒空间分辨率，每日数据为2级数据产品，每旬、每月数据合成为3级数据产品。

MOD05：可降水量。2级大气产品。

MOD06：大气2、3级标准数据产品，内容为云产品，Lambert投影空间分辨率1公里，地理坐标30秒空间分辨率，每日数据为2级数据产品，每旬、每月数据合成为3级数据产品。

MOD07：大气2、3级标准数据产品，内容为大气剖面数据，Lambert投影空间分辨率1公里，地理坐标30秒空间分辨率，每日数据为2级数据产品，每旬、每月数据合成为3级数据产品。

MOD08：大气3级标准数据产品，内容为栅格大气产品，1公里空间分辨率。每日、每旬、每月合成数据。

MOD09：陆地2级标准数据产品，内容为表面反射；空间分辨率250m；白天每日数据。

MOD10：陆地2、3级标准数据产品，内容为雪覆盖，每日数据为2级数据，空间分辨率500米，旬、月数据合成为3级数据，空间分辨率500米。

MOD11：陆地2、3级标准数据产品，内容为地表温度和辐射率，Lambert投影，空间分辨率1公里，地理坐标为30秒，每日数据为2级数据，每旬、每月数据合成为3级数据。

MOD12：陆地3级标准数据产品，内容为土地覆盖/土地覆盖变化，1km，1/4º，季节的，生物地球化学循环，土地覆盖变化，3级数据产品。

MOD13：陆地2级标准数据产品，内容为栅格的归一化植被指数和增强型植被指数（NDVI/EVI），空间分辨率250m。

MOD14：陆地2级标准数据产品，内容为热异常-火灾和生物量燃烧，空间分辨率1km，确定火灾发生的位置、火灾等级以及暗火与燃烧比。

MOD15：陆地3级标准数据产品，内容为叶面积指数和光合有效辐射，空间分辨率1km，每天的及旬、月合成产品。

MOD16：陆地4级标准数据产品，内容为蒸腾作用，空间分辨率1km，旬、月合成产品。

MOD17：陆地4级标准数据产品，内容为植被产品，NPP，空间分辨率为250米，1公里，旬、月度频率。

MOD18：海洋2、3级标准数据产品，内容为标准的水面辐射，全球洋面，空间分辨率1km，日、旬、月，海洋叶绿素。

MOD19：海洋2、3级标准数据产品，内容为色素浓度，全球洋面，空间分辨率1km，日、旬、月度数据。

MOD20：海洋2、3级标准数据产品，内容为叶绿素荧光性，全球洋面，空间分辨率1km，叶绿素水平大于2.0mg/m3，日、旬、月度数据。

MOD21：海洋2级标准数据产品，内容为叶绿素-色素浓度，空间分辨率1km，日、旬、月度数据。

MOD22：海洋2、3级标准数据产品，内容为光合可利用辐射（PAR），全球洋面，1km，日、旬、月度数据。

MOD23：海洋3级标准数据产品，内容为悬浮物浓度。

MOD24：海洋3级标准数据产品，内容为有机质浓度。

MOD25：海洋2、3级标准数据产品，内容为球石浓度，全球洋面，空间分辨率1km、20km，日、旬、月度数据。

MOD26：海洋3级标准数据产品，内容为海洋水衰减系数。

MOD27：海洋2、3级标准数据产品，内容为海洋初级生产力，全球洋面，空间分辨率1km，日、旬、月度数据。

MOD28：海洋2、3级标准数据产品，内容为海面温度，全球洋面，空间分辨率1km，每天的，每周的/昼夜的，能量和水平衡，气候变化模型。

MOD29：海洋2级标准数据产品，内容为海冰覆盖，海洋，1公里分辨率，日、旬数据。

MOD30：（未定）

MOD31：海洋2、3级标准数据产品，内容为藻红蛋白浓度， 1公里分辨率，日、旬、月度数据。

MOD32：海洋2级标准数据产品，内容为处理框架和匹配的数据库，1公里分辨率，日、旬、月度数据，用于海洋叶绿素、海洋生产力计算。

MOD33：陆地3级标准数据产品，内容为雪覆盖，空间分辨率500米，日、旬、月度数据。

MOD34：（未定）

MOD35：大气2级标准数据产品，内容为云掩膜，空间分辨率为250m和1公里，日数据。

MOD36：海洋3级标准数据产品，内容为总吸收系数，空间分辨率为1公里，日、旬、月度数据

MOD37：海洋2、3级标准数据产品，内容为海洋气溶胶特性，空间分辨率1km，日、旬、月度数据。

MOD38：（未定）

MOD39：海洋2、3级标准数据产品，内容为纯水势，空间分辨率1km，日、旬、月度数据。

MOD40：陆地3级标准数据产品，内容为栅格的热异常，空间分辨率1公里，日、旬、月度数据。

MOD41：（未定）

MOD42：海洋3级标准数据产品，内容为海冰覆盖，空间分辨率1公里，日、旬、月度数据。

MOD43：陆地3级标准数据产品，内容为表面反射，BRDF/Albedo参数，空间分辨率1公里，日、旬、月度数据。

MOD44：陆地3级标准数据产品，内容为植被覆盖转换，250m，季度、年度，判定植被覆盖转换的发生和类型。

MODIS命名规则如下

产品名：MCD43C3.A2019177.006.2019186064529.hdf

MCD43是产品名称，表示MODIS反照率产品。
A2019177 表示产品时间2019年第177天（以每年1月1日为第一天）。
006 表示卫星过境时间，换算成北京时间要加8小时。
2019186064529表示的是产品处理时间。

官网下载数据

数据产品投影

MODIS数据采用正弦投影(Sinusoidal Projection)和等经讳度投影(latitude/longitude Projection)两种投影方式进行存储。
正弦投影
在正弦投影中，数据网格上的区域与地球上的相同区域成比例，并且沿所有平行线和中央子午线的距离都是正确的。远离中央子午线和两极附近的形状越来越失真。

等经讳度投影
等经讳度投影并不是真正的投影，而是通过将纬度和经度坐标绘制为Y和X坐标而获得的图形。默认的“非投影”，也称为地理纬度/经度投影。

数据下载

方法1

提交需求

以下载地表反照率产品为例。数据下载网站：https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/search/。
步骤：（1）选择产品；（2）设置时间；（3）选择区域；（4）选择文件；（5）提交需求。
数据不要下载时间范围太大，否则超过文件限制2000个无法获取。

收到数据下载邮件

浏览器中打开数据下载链接。这里可以分别下载，批下载可以在火狐浏览器中，使用downthemall进行批量下载。

可以在Past Orders菜单中看到以前提交的需求。

方法2

tiff 栅格数据下载：
https://neo.sci.gsfc.nasa.gov/view.php?datasetId=MODAL2_M_CLD_FR&date=2018-12-01

方法3

GEE上下载，该方法比较高级，效率最高，极力推荐。

参考

https://www.cnblogs.com/lanzi/archive/2009/07/02/1515202.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-3247241-1056227.html