GB/T 41539-2022 卫星遥感影像地表温度产品规范.pdf

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GB/T 41539-2022 卫星遥感影像地表温度产品规范.pdf简介:

GB/T 41539-2022 是中国国家标准,全称为《卫星遥感影像地表温度产品规范》。这个标准主要规定了使用卫星遥感技术获取的地表温度产品的要求、生产和验证方法,以及数据的格式、精度、质量控制等内容。

地表温度产品是卫星遥感技术应用的重要成果,它可以通过监测地球表面的辐射能量来估计地表温度,广泛应用于气候变化研究、环境监测、城市热岛效应分析、农业生产和气象预报等领域。该标准旨在确保地表温度产品的质量和一致性,使其在科研、决策支持等方面具有可靠性和可比性。

具体来说,该规范可能包括以下几个方面:

1. 数据获取:指导如何从卫星数据中提取有效的地表温度信息,以及处理和校准数据的方法。 2. 产品制作:规定了地表温度产品的生产流程,包括数据处理、辐射校正、温度计算等步骤。 3. 数据质量:明确了产品应达到的精度、稳定性和一致性要求,以及如何进行质量控制和验证。 4. 数据格式:规定了地表温度产品的存储和交换格式,以便于用户使用。 5. 文件管理:指南和要求关于产品文档的编制、更新和保存。

综上,GB/T 41539-2022 是卫星遥感影像地表温度产品生产和应用的重要技术指导文件,对于提高地表温度产品的科学性和实用性具有重要意义。

GB/T 41539-2022 卫星遥感影像地表温度产品规范.pdf部分内容预览:

本文件规定了卫星遥感影像地表温度产品的产品分级、命名规则、产品构成、技术要求和产品检 本文件适用于卫星遥感影像地表温度产品的生产、管理、维护和使用

下列缩略语适用于本文件。 CMG气候模型网格(ClimateModelingGrid) ST 地表温度(SurfaceTemperature) UTC协调世界时(CoordinatedUniversalTime)

卫星遥感影像ST产品分级遵循以下原则: a)体系结构清晰,能反映出不同级别产品之间的内在特性与联系,体现产品生产流程中所涉及的 时空处理不同环节的区别; b)划分简洁明确,具有广泛的适用性CJ/T 220-2017标准下载,能反映ST产品应用对级别划分的客观需求,易于操作并 为各类用户所接受和使用; c)兼顾当前国内遥感数据产品的分级框架,在体现ST产品的自身特性的前提下,尽可能地保持 一致; d)与当前国外ST产品分级规则建立明确的映射关系,能方便与国外ST产品分级方案接轨; e)考虑未来一段时期出现ST新产品的可能性,具有可扩展性。

根据ST产品生产涉及的方法和复杂程度的差异,ST产品可分为3级,分别标识为2级产品(L2)、 3级产品(L3)和4级产品(L4)。L2和L3级产品为瞬时产品,L3级产品可根据空间分辨率的差异,使 用大写英文字母标识细分对应的子级;L4级产品为时空合成产品,可根据时间和空间分辨率的差异,在 子级的基础上叠加阿拉伯数字标识进一步细化为扩展级。具体的ST产品分级框架如图1所示。

L2级产品是观测时刻的按景方式形成的ST产品,即瞬时ST景产品。L2级产品不再细分子 其空间分辨率为卫星设计的原始分辨率。 注:同一景上不同像元可能具有不同的空间分辨率。

5.43级产品(L3)

L3级产品是在L2级产品的基础上,经过几何校正、时间归一化和角度归一化后某一时刻的具有统 空间分辨率的ST产品,即瞬时ST瓦片产品。L3级产品可根据选择的空间分辨率,分为L3A级、 L3B级和L3C级产品。 注:L3A级产品的空间分辨率等于卫星星下点观测时分辨率,例如100m或者1km等;L3B级产品的空间分辨率 低于卫星星下点观测时分辨率,例如500m或者5km;L3C级产品的空间分辨率等于CMG单元,例如0.01°或 者0.05°。

5.5.14A级产品(L4A)

在L3A级产品的基础上,结合模型计算/合成,推算出的以瓦片方式保存、空间分辨率为卫星星下 点观测分辨率的某个特定时间尺度的ST产品。L4A级产品可根据选择的时间尺度,分为L4A1级, L4A2级和L4A·级产品。 注1:L4A级产品包括对应时间尺度下的平均ST、最大ST、最小ST、最大ST出现时刻和最小ST出现时刻等 信息。 注2:L4A级产品的时间尺度为日尺度;L4A2级产品的时间尺度为月尺度;L4A·级产品的时间尺度可扩展定义, 如旬和年等。

5.5.24B级产品(L4B)

在L3B级产品的基础上,结合模型计算/合成,推算出的以瓦片方式保存、空间分辨率低于卫星星 下点观测分辨率的某个特定时间尺度的ST产品。L4B级产品包括的内容与L4A级产品的一致,同样 可根据选择的时间尺度,分为L4B1级、L4B2级和L4B*级产品。 注:L4B级各子产品的含义同L4A级各子产品的含义一致

5.5.34C级产品(L4C)

在L3C级产品的基础上,结合模型计算/合成,推算出的以瓦片方式保存、空间分辨率等于CMG单 元的某个特定时间尺度的ST产品。L4C级产品包括的内容与L4A级产品的一致,同样可根据选择的 时间尺度,分为L4C1级、L4C2级和L4C*级产品。 注:L4C级各子产品的含义同L4A级各子产品的含义一致

ST产品文件名称应由产品名称和扩展名两部分组成,其组成如图2所示

图2ST产品文件命名组成规则

ST产品由元数据集、地表温度数据集和辅助数据集三部分构成,

应按照GB/T39608一2020中第4章的规定记录产品标识信息、空间参考信息、生产信息、质量信 息、分发信息。元数据应按照附录B记录,示例见附录C。 元数据集的存储应采用字符串文本数据的文件格式来描述所需信息,例如便于人机理解和读取的 文件格式XML。

记录生产出的逐像元的地表温度值。数据以栅格形式组织,数据的相关描述信息在元数据中记录。 不同级别的ST数据集的构成不同。 L2和L3级的ST数据集的构成和说明见表1但不限于表1所列数据项,“ST数据”为逐像素记录 的地表温度值。

表1L2和L3级ST数据集构成和说明

数据的单位、数据类型、缩放系数、偏移 无数据中给出具体的描述说明。

L4级的ST产品的构成和说明见表2但不限于表2所列数据项,具体描述如下: a)平均ST数据:逐像元记录瞬时ST产品经时间尺度扩展后,给定时间范围的ST平均值; b)最大ST数据:逐像元记录瞬时ST产品经时间尺度扩展后,给定时间范围的ST最大值; c)最小ST数据:逐像元记录瞬时ST产品经时间尺度扩展后,给定时间范围的ST最小值,

表2L4级ST数据集构成和说明

各ST数据的单位、数据类型、缩放系数、偏移系数、有效值域和填充值为参考值,可根据实际应用需要赋予其他 值,但应在元数据中给出具体的描述说明。

地表温度数据集的存储应采用能存储不同类型数据,具有自描述性、可扩展、平台无关特性,能高 和分发遥感产品的文件格式。 注:地表温度数据集的文件格式,例如HDF、NetCDF和GeoTiff。

ST产品辅助数据集包括栅格数据和文本数据两种。 注1:以栅格形式存储的数据包括逐像元的经纬度、观测时间、观测天顶角、观测方位角、最大ST时刻、最小ST时 刻、质量标识以及整幅ST的缩略图;以文本形式存储的数据包括算法说明文档、用户手册和真实性检验 报告。 不同级别的ST产品辅助数据集的构成不同。辅助数据集的构成和说明见表3但不限于表3所列 据项,具体描述如下: a)像元经度:逐像元记录ST产品的经度信息; b)像元纬度:逐像元记录ST产品的纬度信息; c)观测时间:逐像元记录ST产品的观测时间信息; d)观测天顶角:逐像元记录ST产品的观测天顶角信息; e) 观测方位角:逐像元记录ST产品的观测方位角信息; f)最大ST时刻:逐像元记录瞬时ST产品经时间尺度扩展后,给定时间范围的ST最大值出现 的时间; g)最小ST时刻:逐像元记录瞬时ST产品经时间尺度扩展后,给定时间范围的ST最小值出现 的时间; h)质量标识:由逐像元的按位表示的产品质量标志所组成,每一个二进制位分别表示海陆/云/冰 雪掩膜、地表发射率反演方法、地表发射率误差、大气状况、地表温度计算方法、地表温度误差、 地表温度角度或时间归一化情况等。应按附录D的方式对不同级别的ST产品的质量进行 标识; i)缩略图:重采样生成的低分辨率ST图像; j)算法说明文档:详细记录ST产品生产算法及流程等信息的文档; k)用户手册:记录ST产品构成、使用方法、获取途径等信息的文档; 1)真实性检验报告:执行GB/T41534一2022中第5章的相关规定。 辅助数据集的存储采用不同的文件格式。以栅格形式存储的数据,除缩略图以外,应采用与地表温 数据集相一致的文件格式。缩略图应采用具有较高压缩率,且能保证较好图像质量的图像存储格式。 文本形式存储的数据应采用可移植的文档文件格式。 注2:缩略图的图像存储格式,例如JPEG;文本形式存储的文档文件格式,例如PDF。

表3辅助数据集构成和说明

像元经度负数为西经,正数为东经;如果栅格形式存储的数据已经进行了地图投影,则不必存储每个像元的经 度坐标,仅在元数据中保留栅格数据的左上角经度坐标。 像元纬度负数为南纬,正数为北纬;如果栅格形式存储的数据已经进行了地图投影,则不必存储每个像元的纬 度坐标,仅在元数据中保留栅格数据的左上角纬度坐标。 °最大ST时刻中的时、分和秒都为小数表示的以天(d)为单位的UTC时间。 ·最小ST时刻中的时、分和秒都为小数表示的以天(d)为单位的UTC时间。 ·产品质量标识数据以二进制标记,十进制存储。

像元经度负数为西经,正数为东经;如果栅格形式存储的数据已经进行了地图投影,则不必存储每个像元的 度坐标,仅在元数据中保留栅格数据的左上角经度坐标。 像元纬度负数为南纬,正数为北纬;如果栅格形式存储的数据已经进行了地图投影,则不必存储每个像元的 度坐标,仅在元数据中保留栅格数据的左上角纬度坐标。 °最大ST时刻中的时、分和秒都为小数表示的以天(d)为单位的UTC时间。 ·最小ST时刻中的时、分和秒都为小数表示的以天(d)为单位的UTC时间。 产品质量标识数据以二进制标记,十进制存储。

应采用公元纪年,时间宜采用北京时间,特殊情况下可采用UTC时间。

8.2.1坐标系和投影

8.2.2地理覆盖范围

的规定记录分幅编号。也可根据用户需要进行相应编号

在元数据中应记录平均误差、均方根误差、相关系数,计算方法按GB/T41534一2022中 规定执行。

8.3.2产品不确定度

在元数据中应记录标准差NB/T 47053-2016标准下载,计算方法按GB/T41534一2022中第5章的规定执行

根据质量标识数据中“质量好”“无效值”“晴空”像元数的标记情况,在元数据中应记录整幅影像优 质数据比例、无效值比例和云覆盖比例。

应在产品生产后,公开发布或交付用户前进行产品检查。产品检查应包括但不限于表4所列检 查项。

ST分级产品按级别顺序依次生产,生产逻辑流程见图A.1。

附录A (资料性) 分级产品生

T分级产品的生产逻辑法

L2级产品生产的数据源为经过辐射校正的大气层顶辐亮度或者辐射亮度温度数据。选择合适的 反演算法,使用观测几何(包括观测天顶角和观测方位角)和配套的辅助数据(地理位置、观测时间、地表 发射率、大气水汽含量、反演算法系数查找表等)进行ST计算。根据输人数据质量、掩膜信息和反演算 法的特征,对计算结果进行质量标识。最后输出L2级分景瞬时产品CJT224-2012 电子远传水表,所包含的信息依次为元数据、地 表温度数据、状态数据(经纬度、观测时间、观测几何)、质量标识和缩略图。

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