1、風云衛星數據和產品風云衛星數據和產品應用手冊應用手冊第第 1 1 章章 概概述述1.1 F FY Y- -3 3A A 衛衛星星概概況況風云三號 A 氣象衛星（簡稱 FY-3A）是我國的第二代太陽同步極軌氣象衛星。風云三號氣象衛星將實現全球、全天候、多光譜、三維、定量對地觀測。風云三號星發射總質量為 2450kg，發射尺寸：4.38m2m2m，衛星長期功耗 1130W。衛星本體由服務艙、推進艙與有效載荷艙組成。服務艙采用中心承力筒和隔板結構，主要安裝電源、測控、數管及姿軌控分系統的部件和設備、推進艙采用中心承筒和隔板結構，主要安裝推進系統設備以及蓄電池組和放電調節器。有效載荷艙隔板和構架結構，

2、主要安裝探測儀器的探測頭部，艙內主要安裝探測儀器的電子設備等。風云三號 A 衛星有十一臺遙感探測儀器。遙感數據通過兩個實時傳輸信道（HRPT 和MPT）和一個延時傳輸信道（DPT）進行傳輸。風云三號 A 衛星設計壽命為 3 年。1.2 主主要要技技術術指指標標1.2.1 衛衛星星軌軌道道軌道類型：近極地太陽同步軌道軌道標稱高度：831 公里軌道傾角：98.81入軌精度：半長軸偏差： |a|5 公里 軌道傾角偏差：|i|0.1 軌道偏心率 0.003標稱軌道回歸周期為 5.79 天軌道保持偏心率：0.00013交點地方時漂移：2 年小于 15 分鐘衛星發射窗口：降交點地方時 10:05 1.2.

3、2 衛衛星星姿姿態態姿態穩定方式：三軸穩定三軸指向精度：0.3三軸測量精度：0.05三軸姿態穩定度：410-3 /s1.2.3 太太陽陽帆帆板板對對日日定定向向跟跟蹤蹤1.2.4 星星上上記記時時記時方式：J2000 日計數和日毫秒計數記時單位：1 毫秒時間精度(星地總精度):小于 20 毫秒1.2.5 遙遙感感探探測測儀儀器器性性能能指指標標 1.2.5.1 可見光紅外掃描輻射計 (VIRR)(1)通道數、各通道波段范圍、靈敏度見表 1-1。(2)空間分辨率：星下點分辨率 1.1Km(3)掃描范圍：55.4(4)掃描器轉速：6 線/秒(5)每條掃描線采樣點數：2048(6)MTF0.3(7)

4、通道配準：飛行方向/掃描方向星下點配準精度0.5 個像元(8)掃描抖動：0.8 個 IFOV(9)通道信號衰減：15%/2 年(10)量化等級：10 比特(11)定標精度：可見光和近紅外通道：CH1、2、7、8、9 7%(反射率)CH6、10 10%(反射率)紅外通道：1k(270k)。表 1-1 可見光紅外掃描輻射計光譜性能通道波段范圍(m)噪聲等效反射率 (%)噪聲等效溫差(300k)動態范圍( 或 k)10.58-0.680.1%0-100%20.84-0.890.1%0-100%33.55-3.930.4k180-350k410.3-11.30.2k180-330k511.5-12.5

5、0.2k 180-330k61.55-1.640.15%0-90%70.43-0.480.05%0-50%80.48-0.530.05%0-50%90.53-0.580.05%0-50%101.325-1.3950.19%0-90%1.2.5.2 紅外分光計（IRAS）(1)儀器通道光譜參數 (2)儀器通道靈敏度 (3)定標精度 (4)探測像元地面分辨率 (5)通道間配準 (6)儀器通道動態范圍(7)黑體溫度(8)輻射校準周期、量化等級等性能指標(9)其他遙測特征參數(10)儀器性能參數穩定性分析(11)產品示例表 1-2 紅外分光計性能儀 器 性 能要 求對地掃描張角49.5每條線掃描點數5

6、6地面視場17km(836km 高度，星下點)步進和測量時間100ms行掃描時間和回掃時間6.4s輻射校準暖黑體溫度290K冷空間溫度3K紅外定標精度1K(270K)可見光定標精度5%反射率(CH21-CH24 7%，爭取 6%) (CH25-CH26 10%，爭取9%)通道間配準精度5%像元輻射校準周期256s量化等級13 比特表 1-3 紅外分光計光譜通道特征通道序號中心波數(cm-1)中心波長(m)半功率帶寬(cm-1)主要吸收氣體成份最高溫度(K)NEN(mW/m2.sr.cm-1)貢獻最大層(hPa)12345666968069070371673314.9514.7114.4914.

7、2213.9713.6431012161616CO2CO2CO2CO2CO2CO2/H2O2802652502602752904.000.800.600.350.320.363060100400600800774913.3516CO2/H2O3000.30900880212.4730大氣窗區3300.20地表990011.1135大氣窗區3300.15地表1010309.7125O32800.20251113457.4350H2O3300.238001213136515337.336.524055H2OH2O2852750.300.3070050014151617218822102235224

8、54.574.524.474.4523232323N2ON2OCO2/N2OCO2/N2O3102902802660.010.010.010.0110009507004001823884.1925CO23200.01大氣1920251526603.983.7635100大氣窗區大氣窗區3403400.010.002地表地表21145000.691000大氣窗區100%A0.10%A云22112990.885385大氣窗區100%A0.10%A地表23106380.94550H2O100%A0.10%A地表24106380.94200H2O100%A0.10%A地表2580651.24650H2

9、O100%A0.10%A地表2660981.64450H2O100%A0.10%A地表1.2.5.3 微波溫度計（MWTS）（1）儀器通道中心頻率 （2）儀器通道頻率寬度 （3）儀器通道主波率效率（4）通道間配準精度 （5）通道頻率穩定度（6）通道靈敏度（7）動態范圍 （8）冷空計數值（9）黑體 PRT 溫度變化分析（10）定標精度 （11）與國外同類產品的相互比較微波溫度計儀器參數和通道參數主要技術指標具體見表 1-4 和表 1-5。表 1-4 儀器參數參 數指 標對地掃描張角48.3對地觀測15 個點/每條掃描線掃描步進角6.9水平分辨率*5075 公里(836km 高度，星下點)星上校正

10、黑體2 個(暖黑體、外層冷空間)通道間配準精度波束指向誤差0.1(* 波束寬度的公差為其標稱值的10%。) 考核指標：小于0.2每條掃描線掃描時間16 秒頻率穩定度優于 10-4量化等級13 比特表 1-5 光譜通道技術指標通道序號中心頻率(GHz)主要吸收氣體帶寬(MHz)NET(k)天線波束效率(%)動態范圍(K)定標精度（不含 NET）(K)150.30窗區18010%0.55903-3401.2253.5960.115O2（2170）10%0.4903-3401.2354.94O240010%0.4903-3401.2457.290O233010%0.4903-3401.21.2.5.

11、4 微波濕度計（MWHS）（1）對地掃描張角（2）掃描帶寬度（3）對地觀測（4）通道間配準精度（5）掃描周期（6）量化等級（7）定標精度（8）靈敏度（9）動態范圍（10）星下點像元水平尺度（11）通道頻率特性（12）黑體溫度均勻性（13）天線掃描時序（14）定標觀測數據特性（15）在軌頻率干擾（16）產品應用示例微波濕度計儀器參數和通道參數主要技術指標具體見表 1-6 和表 1-7。表 1-6 儀器參數參 數指 標對地掃描張角53.35掃描帶寬度約 2700 公里對地觀測98 個點/每條掃描線水平分辨率*約 15 公里(836km 高度，星下點)星上校正黑體2 個(暖黑體、外層冷空間)通道間配

12、準精度波束指向誤差0.1掃描周期2.667 秒量化等級14 比特儀器定標精度1.5K(不含 NET)表 1-7 光譜通道技術指標通道序號中心頻率(GHz)主要吸收氣體單邊帶寬(MHz)NET(k)頻率穩定度(MHz)天線波束效率接收機工作方式動態范圍(K)1150(V)窗區100010%1.15093% 雙邊帶3-3402150(H)窗區100010%1.15093% 雙邊帶3-3403183.311H2O50010%1.23095%雙邊帶3-3404183.313H2O100010%1.13095%雙邊帶3-3405183.317H2O200010%1.23095%雙邊帶3-3401.2.5

13、.5 中分辨率光譜成像儀（ MERSI）（1）光譜通道選擇和性能要求見表 1-8（2）量化等級：12 比特（3）掃描范圍：（55.10.05）度 （4）掃描器轉速：40 轉/分（5）掃描抖動：小于 1 IFOV（1 公里） （6）每條掃描線采樣點數：2048(1000 米)，8192(250 米)（7）波長定位精度：優于光譜帶寬的 10%（8）通道間像元配準：0.3 個像元（9）飽和恢復：6 個像元(1000 米)24 個像元(250 米)（10）MTF：0.27(1000 米)0.25(250 米)（11）進行星上可見光、紅外定標(可見光定標為試驗)（12）定標精度：可見光和近紅外通道： C

14、H1-4，6-14：7%(反射率) CH15-20：10%(反射率) 紅外通道：1k(270k)（13）同一通道,不同像元響應的不均勻性：5-7%(通過遙控注數修正后的結果)表 1-8 中分辨率光譜成像儀通道性能要求通道序號中心波長(微米)光譜帶寬(微米)空間分辨率(米)噪聲等效反射率(%)、溫差(300K)動態范圍(最大反射率 、最大溫度 K)10.4700.052500.45100%20.5500.052500.4100%30.6500.052500.4100%40.8650.052500.45100%511.252.52500.54 K330k60.4120.0210000.180%70

15、.4430.0210000.180%80.4900.0210000.0580%90.5200.0210000.0580%100.5650.0210000.0580%110.6500.0210000.0580%120.6850.0210000.0580%130.7650.0210000.0580%140.8650.0210000.0580%150.9050.0210000.1090%160.9400.0210000.1090%170.9800.0210000.1090%181.0300.0210000.1090%191.6400.0510000.0890%202.1300.0510000.079

16、0%1.2.5.6 微波成像儀（MWRI）微波成像儀通道特性列于表 1-9。表 1-9 微波成像儀通道特性頻率(GHz)10.6518.723.836.589極化V.HV.HV.HV.HV.H帶寬(MHz)18020040090022300靈敏度(k)0.61.01.0 1.0 2.0定標精度(k)1.22.02.02.02.8動態范圍(k)3340采樣點數240量化等級12 比特主波束效率90%地面分辨率(kmkm)5185305027451830915通道間配準波束指向誤差0.1掃描方式圓錐掃描幅寬(Km)1400天線視角()450.1掃描周期(s)1.70.1掃描周期誤差(ms)0.34

17、ms(相鄰掃描線)、1ms(連續 30 分鐘內)1.2.5.7 紫外臭氧垂直探測儀（ SBUS）1.通道光譜參數 2.通道信噪比3.儀器線性度4.慢反射板雙向反射特性5.定標精度 6.動態范圍7.產品示例8.功能測試：包括通過命令注入的方式控制觀測模式的運行以及改變觀測模式的運行參數。光譜波段及掃描方式如下所述:(1)大氣模式在 250340nm 間選定 12 個通道探測大氣臭氧的垂直分布，其光譜特性見表 1-10。表 1-10 大氣模式的儀器光譜特性通道中心波長(nm)帶寬(nm)1252.000.051+0.2，-02273.620.051+0.2，-03283.100.051+0.2，-

18、04287.700.051+0.2，-05292.290.051+0.2，-06297.590.051+0.2，-07301.970.051+0.2，-08305.870.051+0.2，-09312.570.051+0.2，-010317.560.051+0.2，-011331.260.051+0.2，-012339.890.051+0.2，-0云蓋光度計379.001.003+0.3(2)太陽模式在光譜波段 160400nm 進行連續掃描，步長為 0.07nm，觀測太陽光譜輻照度。波長重復性：0.02nm波長精度：0.03nm(臭氧特征線) 0.05nm(連續光譜)動態范圍：106(從最小

19、量化信號到最大量化信號，量化等級 16bit/檔)靈敏度：亮度：610-4w/cm2srnm(=252nm)時，S/N30 (第一顆星)S/N5照度：0.5W/cm3(=160nm)時，S/N2雜散光：4.5X10-6 量級輻亮、輻照度相對定標精度:3%(160250nm) 2%(250400nm)漫反射板定標精度：3%星下點分辨率：約 200Km波長監測：星上用 253.7nmHg 線進行波長監測，在該譜線上的監測點數目視儀器的光譜響應形狀確定，如為三角形，可取五點。星上應監測儀器的增益和漫反射板反射率的變化，并通過遙測發送到地面。111.2.5.8 紫外臭氧總量探測儀（ TOU）(1)光譜

20、波段：臭氧總量探測儀為一個六通道分光光度計，其通道的光譜特性見表 1-1。表 1-11 儀器的光譜特性通道中心波長(nm)帶寬(nm)1308.680.151+0.3，-02312.590.151+0.3，-03317.610.151+0.3，-04322.400.151+0.3，-05331.310.151+0.3，-06360.110.251+0.3，-0(2)動態范圍：104，詳見表 1-12表 1-12 動態范圍通道中心波長(nm)探測最小亮度（W/cm2.nm.sr）探測最大亮度（W/cm2.nm.sr）308.680.0099.878 312.590.00913.684317.61

21、0.02717.424322.400.03618.26 331.310.10830.525360.110.20734.683(3)靈敏度：0.004w/cm2srnm(S/N=1)(4)掃描范圍：垂直于衛星軌道的平面內作空間掃描，在天底方向兩側各取樣 15 個點，天底一個點，共 31 個取樣點。(5)行掃描時間：8.16 秒(6)相對定標精度：輻亮、輻照度 2%；光譜 0.03nm(7)漫反射板定標精度：3%(8)量化等級：12 比特(放大器分 3 檔)(9)雜散光：10-3(10)星下點分辨率： 優于 55km (11)星上應作波長監測和漫反射板反射率監測，并通過遙測發送到地面。1.2.5.

22、9 太陽輻射監測儀（ SIM）(1)輻照度測量范圍：1001400W/m2(2)光譜范圍：0.250m(3)測量靈敏度：0.2Wm-2(4)定標精度：0.5%(5)2 年長期穩定度：0.02%(6)量化等級：16 比特1.2.5.10 地球輻射探測儀（ ERM）ERM 在軌測試的主要項目及技術指標如下：(1)輻亮度范圍 短波通道：0-370Wm-2Sr-1，全波通道：0-500 Wm-2Sr-1。(2)定標精度 短波通道：1%；全波通道：0.8% (3)靈敏度 短波通道：0.4 Wm-2Sr-1；全波通道：0.4 Wm-2Sr-1。(4) 2 年的長期穩定度小于 1 %。(5)產品示例 選擇

23、ERM 掃描視場、GERB 的 Level2（大氣頂輻射通量）在同一區域、時間相近產品顯示，比較，分析產品偏差。(6)儀器指向誤差1.2.5.11 空間環境監測儀（ SEM）空間重離子成分和高能質子能譜。(1)高能質子能道表 1-13 高能質子能譜探測主要指標通道質子能譜能量范圍1P13.05.0 MeV2P25.010 MeV3P31026 MeV4P42640 MeV5P540100 MeV6P6100300 MeV(2)重離子能道表 1-14 重離子探測主要指標通道探測重離子能量范圍1He12110 MeV2Li, Be, B24220 MeV3C, N, O, F, Ne, Na605

24、70 MeV4Mg, Al, Si, P, S, Cl0.21.2 GeV5Ar, K, Ca, Sc, Ti0.32.0 GeV6Fe0.52.0 GeV第第 2 2 章章 術術語語和和縮縮略略語語本文檔中常用的縮略語如下表所示。其中，產品的縮略語將用于相關軟件成分的命名與標識。表 2-1 縮略語表風云三號應用系統工程技術系統名稱中文中文英文英文縮寫縮寫數據接收系統Data Aqurization SystemDAS運行控制系統Operation & Control SystemOCS數據預處理系統Data PreProcessing SystemDP2S產品生成系統Products

25、 Generation SystemPGS監測分析服務系統Analysis & Service SystemASS產品質量檢驗系統Quality Control SystemQCS計算機及網絡系統Computer & Network SystemCNS數據存檔與檢索服務系統Archival & Retrieval Service SystemARS2應用示范系統Users Demonstration SystemUDS仿真與技術支持系統Simulation & Technique Support SystemSTS2有效載荷飛機試驗系統PayLoad Airpl

26、ane SystemPAS表 2-2 縮略語表風云三號遙感儀器名稱中文中文英文英文縮寫縮寫掃描輻射計Visible and InfraRed RadiometerVIRR紅外分光計InfraRed Atmospheric SounderIRAS中分辨率光譜成像儀Medium Resolution Spectral ImagerMERSI微波溫度計MicroWave Temperature SounderMWTS微波濕度計MicroWave Humidity SounderMWHS微波成像儀MicroWave Radiation ImagerMWRI地球輻射探測儀Earth Radiation

27、MeasurementERM太陽輻射監測儀Solar Irradiation MonitorSIM紫外臭氧總量探測儀Total Ozone UnitTOU紫外臭氧垂直探測儀Solar Backscatter Ultraviolet SounderSBUS空間環境監測器Space Environment MonitorSEM表 2-3 縮略語表數據及產品名稱英文英文中文中文縮略縮略MEdium resolution Spectral Picture Transmission風云三號中分辨圖像傳輸MPTHigh Resolution Picture Transmission風云三號高分辨圖像傳輸H

28、RPTDelayed Picture Transmission風云三號延時圖像傳輸DPTOrbital Elements軌道根數ORBSatellite Orbit Decision衛星軌道計算SODCALibration Parameters定標參數CALCLoud Detection云檢測結果CLDSEGment Cluster Dataset段氣候數據集SEGCLoud Classification云分類結果CLCCloud Analysis云分析參數CLACloud Total Amount云總量CTAAtmospheric Motion Vectors大氣運動矢量AMVPRecipi

29、tation Estimation 降水估計PREPRecipitation Index降水指數PRITemperature Blackbody Equivalent相當黑體溫度TBBOutgoing Long wave Radiation出射長波輻射OLRHumidity ProFile derived from Cloud Analysis用云分析出的濕度廓線HPFTotal Precipitation Water for Clear Sky晴空大氣可降水TPWUpper Troposphere Humidity對流層上部濕度UTHFOG Detection濃霧自動分析FOGProduct

30、s from Energy Water Balance System能量水份平衡系統EWBSea Surface Temperature海表溫度SSTSea ICE海冰ICEDuST Storm Monitoring沙塵監測產品DSTFLooD Monitoring水情監測產品FLDFIRe Monitoring火情監測產品FIRSoil Moisture地表土壤含水量SOLTropical Cyclone Location & Intensity Information熱帶氣旋衛星定位TCLImage MOSaic拼圖MOSSNoW Cover積雪SNWSurface Solar I

31、rradiance 地面入射太陽輻射SSINormalized Derived Vegetation Index歸一化植被指數NVISatellite and Ground Equipment STatUs衛星和地面設備工況STUImage Acquisition System 圖像獲取系統IASISCCP Data SetISCCP 數據集IDSCoded Telemetry 編碼遙測TMCAnalog Telemetry 模擬遙測TMASensor Alignment Parameters圖像通道配準參數SAPProduct Customized Tailor產品定制處理PCT英文英文中文

32、中文縮略縮略Product Personation Processing產品替代處理PPPTelemetry and Tele-Command遙測和遙控TTC表 2- 4 縮略語表數據及產品格式英文英文中文中文縮寫縮寫Advanced Weather-satellite eXchange format9210 分發及 PGS 中間數據集數據格式（V2.0）AWXHierarchical Data Format分層數據格式（V5.1.4）HDFJoint Picture Expert Group聯合壓縮文件格式JPGBit Mapping Picture位圖格式BMP第第 3 3 章章 HDF

33、說說明明3.1 H HD DF F 簡簡介介HDF（Hierarchical Data Format）是用于存儲和分發科學數據的一種自我描述、多對象文件格式。HDF 是由美國國家超級計算應用中心（NCSA）創建的，以滿足不同群體的科學家在不同工程項目領域之需要。HDF 被設計為：自述性：對于一個 HDF 文件里的每一個數據對象，有關于該數據的綜合信息（元數據） 。在沒有任何外部信息的情況下，HDF 允許應用程序解釋 HDF 文件的結構和內容。通用性：許多數據類型都可以被嵌入在一個 HDF 文件里。例如，通過使用合適的HDF 數據結構，符號、數字和圖形數據可以同時存儲在一個 HDF 文件里。靈活

34、性：HDF 允許用戶把相關的數據對象組合在一起，放到一個分層結構中，向數據對象添加描述和標簽。它還允許用戶把科學數據放到多個 HDF 文件里。擴展性：HDF 極易容納將來新增加的數據模式，容易與其他標準格式兼容?？缙脚_性：HDF 是一個與平臺無關的文件格式。HDF 文件無需任何轉換就可以在不同平臺上使用。HDF 是存儲科學數據的容器，能夠存儲圖像、多維數組、表格等，強調存儲和 I/O 效率。HDF 在國際科學界和產業界得到廣泛支持。HDF 是一個開放式的數據格式，針對不斷出現的新應用，HDF 也在不斷的升級。HDF 新的版本支持網絡化環境下的資料服務應用需求，目前已經有大量基于 Interne

35、t 的 HDF 數據文件發布和應用程序（如 JVH 等） 。更重要的是，這種升級與應用軟件的編制是無關的，保證了程序和數據的向上兼容性。3.2 H HD DF F 庫庫介介紹紹NCSA 提供了各類 UNIX 平臺、Windows 平臺的 HDF 庫。并且提供的語言接口有 FORTRAN和 C 語言，也有用于 Java 程序員訪問 HDF 文件的 Java HDF 接口程序。3.3 H HD DF F 的的 6 6 種種基基本本數數據據類類型型HDF 提供 6 種基本數據類型：光柵圖像（Raster Image） ，調色板（Palette） ，科學數據集（Scientific Data Set）

36、 ，注解（Annotation） ，虛擬數據（Vdata）和虛擬組（Vgroup） 。所有的這 6 種基本數據類型由圖 3-1 來闡明。圖 3-1 HDF 數據類型Raster Image 數據模型被設計成能為光柵圖像數據的存儲和描述提供一個靈活的方法，包括 8 比特和 24 比特光柵圖像。Palette 作為顏色查找表提供圖像的色譜。它是一個表格，其表中每列的數字表示特定顏色的數字。Scientific Data Set 模型是用來存儲和描述科學數據的多維數組。Vdata 模式是用來存儲和描述數據表格的結構。HDF 的 Annotations 是文本字符串，用來描述 HDF 文件，或 HDF

37、 文件包含的 HDF數據對象。Vgroup 結構模型被設計為與相關數據對象有關。一個 Vgroup 可以包含另一個Vgroup 以及數據對象。任何 HDF 對象都可以包含在一個 Vgroup 中。HDF 庫為每一個數據模型提供一個應用編程接口。3.4 H HD DF F 文文件件的的 3 3 層層交交互互HDF 文件可以在幾個交互層次中可視。在最底層，HDF 是一個存儲科學數據的物理文件格式。在它的最高層，HDF 是集工具和應用于一體的數據文件，可以對 HDF 文件中的數據進行修改、顯示和分析。在這兩個層次之間，HDF 是一個能提供高層和底層編程接口的軟件庫。圖 3-2 為這些接口層的示意圖。

38、圖 3-2 HDF 文件的 3 層交互基本接口層，或稱為底層的應用編程接口（API） ，是為軟件開發者保留的。它是為數據流的直接文件 I/O、錯誤處理、內存管理和物理存儲而設計的。它是一個為有經驗的 HDF程序員提供的軟件工具。比較目前從高層接口得到的功能，通過使用這些基本接口層，HDF程序員創建 HDF 文件時能夠做更多的事。底層接口例程只提供 C 語言。HDF APIs（HDF 應用編程接口）分為兩類：多文檔接口（用于新版本）和單文檔接口（用于舊版本） 。多文檔接口是提供從一個應用中同時連接幾個 HDF 文件的接口，這點很重要，但單文檔接口并不支持這點。用戶在開發新的接口和界面時，必須提醒

39、他們是在一個改進了的新接口版本下開發的。為了向上兼容，舊版本仍然保留。HDF APIs 包含幾個獨立的例程集，每個例程集是專門為簡化一種數據類型的存儲處理而設計的。這些接口在圖 1d 中作為單文件和多文件層。盡管每個接口都要求程序調用，但所有底層細節都可以忽略。大多數情況下，只須在正確的時間調用正確的函數，剩下的事就由接口程序處理。多數 HDF 接口例程都有 FORTRAN-77 和 C 語言。也有用于 Java 程序員訪問HDF 文件的 Java HDF 接口程序。第第 4 4 章章 FY-3 衛衛星星數數據據 HDF 格格式式規規范范4.1 F FY Y- -3 3 衛衛星星數數據據 文文

40、件件中中使使用用的的 H HD DF F 對對象象4.1.1 文文件件（全全局局）屬屬性性 文件屬性又稱全局屬性。HDF 除了描述每一個科學數據對象 SDS 的特征外，也在總體上描述文件的內容。FY-3 衛星數據文件（全局）屬性記錄了掃描時間、軌道參數、掃描線數和儀器狀態等信息。4.1.2 科科學學數數據據集集（S SD DS S）在科學數據集中保存的是探測數據、定位數據、定標數據等信息?？茖W數據集有一些屬性參數，可以對數據對象進行自我描述。 圖 4-1 是科學數據集對象的組成結構。必要屬性 可選屬性圖 4-1 科學數據集（SDS）的必選屬性和可選屬性示意圖?？茖W數據集（SDS）：是多維結構的

41、數據。左邊是必選屬性，右邊是可選屬性 。必要屬性：描述科學數據集（SDS）所需要的最少信息。名稱： 該科學數據集具有唯一性的標識名稱。數據類型： 數據存儲類型（如, float 32）數據維數：描述數據各維的大小。 可選屬性：預定義屬性：補充描述以下信息?？茖W數據集科學數據集（SDS） 名稱數據的維數數據類型預定義屬性標簽, 填充值等用戶定義屬性坐標縮放比例 各維及數據的標記 數據的單位（units）： 值域（Valid_range）： 填充值（_FillValue） 用于解釋或顯示數據的坐標系 用戶定義屬性MODIS 1B 產品用這類屬性（不同于類似的預定義屬性）指明定標縮放比例和偏移量。坐

42、標縮放比例在解釋和顯示數據時使用的各維的縮放比例4.1.3 虛虛擬擬數數據據 ( (V VD DA AT TA A) ) 虛擬數據（Vdata） 是有固定數據域的表格，FY-3 數據文件中可以使用 Vdata 保存每一掃描線的附加信息。圖 4-2 是其結構示意圖。Vdata 的名稱Vdata 的類別數據域_1數據域_2數據域_36.93.36.52.10.42.89.73.39.50.62.24.3記錄 數據域圖 4-2 由 HDF 定義的 Vdata 各項示意圖虛擬數據（Vdata） 由名稱、類別、數據域名唯一地定義名稱： 從總體上描述數據內容的標記類別：通過指明數據用途進一步區分 Vdat

43、a數據域名：各數據域的標記數據域：保存元數據的單元，每列為一類數據域，在 Vdata 生成時要指明其數據類型和級別數（order） 。數據類型可以是字符，8 比特、16 比特或 32 比特的有符號的或無符號的整型數、32 比特或 64 比特的浮點數。級別數（order）則指明在數據域中特定數據類型所使用的字的個數。第第 5 5 章章 FY-3 1 級級數數據據格格式式說說明明5.1 F FY Y- -3 3A A 掃掃描描輻輻射射計計 L L1 1 級級數數據據格格式式 說說明明5.1.1 FY3A 掃描輻射計 L1 數據 5.1.1.1 數據概況表 5-1 FY3A 掃描輻射計 L1 數據概

44、況表FY3A掃描輻射計L1數據產品名稱產品名稱FY3A VIRR Level1 Product掃描輻射計10個可見光和紅外通道1公里分辨率測值，經輻射定標和地球定位處理后生成的數據文件物理意義（中英文）物理意義（中英文）The geolocated and calibrated observations from VIRR instrument with 10 channels in visible and infrared spectral region with ground resolution of 1km at nadir are included主要用于云、冰雪、氣溶膠、植被、海面

45、溫度等產品的計算用途（中英文）用途（中英文）It is manly used for calculating cloud， parameter，Ice cover，snow cover，aerosol,vegetation index， sea surface temperature etc.用戶用戶FY3產品生成系統、應用服務系統、應用示范系統5.1.1.2 數據基本信息表 5-2 FY3A 掃描輻射計 L1 數據基本信息表產品名稱：FY3A 掃描輻射計 L1 數據文件名約定：FY3A_VIRRD_GBAL_L1_YYYYMMDD_HHmm_1000M_MS.HDF（白天）FY3A_VIRR

46、N_GBAL_L1_YYYYMMDD_HHmm_1000M_MS.HDF（夜間）欄目欄目值值備注備注衛星名FY3A參考“附件 2：風云三號應用數據文件名命名規范”4.3儀器名稱VIRRX數據區域類型GBAL數據級別L1分辨率1000M數據格式名稱HDF分塊方式塊/5 分鐘數據量146M（白天） ，94M（夜間）5.1.2 L1 數據規格5.1.2.1 結構特性1) HDF 數據格式結構表 5-3 FY3A 掃描輻射計 L1 數據 HDF 結構L1 全局文件屬性全局文件屬性私有文件屬性私有文件屬性私有文件屬性名私有文件屬性名私有文件屬性中文名私有文件屬性中文名1Product_Format_Ve

47、rProduct_Format_Ver產品格式版本號2Time_Error_ScansTime_Error_Scans時序出錯線數3Frame_Count_Error_ScansFrame_Count_Error_Scans幀計數出錯線數4Frame_Sync_Error_ScansFrame_Sync_Error_Scans幀同步出錯線數5Lost_ScansLost_Scans丟線數6Calibrated_ScansCalibrated_Scans完成定標掃描線數7Geolocated_ScansGeolocated_Scans完成定位掃描線數8Ramp_Cal_IndicatorsRam

48、p_Cal_Indicators斜坡校準指示符9RefSB_Cal_CoefficientsRefSB_Cal_Coefficients反射通道定標系數10RefSB_Solar_IrradianceRefSB_Solar_Irradiance反射通道太陽輻照度11RefSB_Equivalent_WidthRefSB_Equivalent_Width反射通道等效寬度12RefSB_Effective_WavelengthRefSB_Effective_Wavelength反射通道有效波長13Emmisive_Centroid_Wave_NumberEmmisive_Centroid_Wave

49、_Number發射通道中心波數14Emmisive_BT_CoefficientsEmmisive_BT_Coefficients發射通道亮溫訂正系數15Prelaunch_Nonlinear_CoefficientsPrelaunch_Nonlinear_Coefficients發射前非線性訂正系數16Emissive_Coefficients_AveEmissive_Coefficients_Ave發射通道定標系數平均值17Emissive_Coefficients_StdEmissive_Coefficients_Std發射通道定標系數標準差科學數據集科學數據集科學數據集名科學數據集名(

50、英文英文)科學數據集中文名科學數據集中文名SDS 01EV_RefSB SDSEV_RefSB太陽反射通道地球觀測數據SDS 02EV_Emissive SDSEV_Emissive發射通道地球觀測數據SDS 03Emissive_Radiance_Scales SDSEmissive_Radiance_Scales發射通道定標系數SDS 04Emissive_Radiance_Offsets SDSEmissive_Radiance_Offsets發射通道定標偏移量SDS 05Longitude SDSLongitude經度SDS 06Latitude SDSLatitude緯度SDS 07

51、SensorZenith SDSSensorZenith傳感器天頂角SDS 08SensorAzimuth SDSSensorAzimuth傳感器方位角SDS 09SolarZenith SDSSolarZenith太陽高度角SDS 10SolarAzimuth SDSSolarAzimuth太陽方位角SDS 11LandSeaMask SDSLandSeaMask海陸模板數據SDS 12Height SDSHeight海拔高度SDS 13LandCover SDSLandCover陸地覆蓋類型SDS 14QA SDSQA質量信息SDS 15Packet_Count SDSPacket_Cou

52、nt包序列計數SDS 16Day_Count SDSDay_Count天計數SDS 17Msec_Count SDSMsec_Count天毫秒級計數SDS 18Day_Night_Flag SDSDay_Night_Flag白天/夜晚模式標志SDS 19EVS_Orb_Pos SDSEVS_Orb_Pos對地觀測起始時刻 ECR 軌道位置(x,y,z)SDS 20EVS_Orb_Vel SDSEVS_Orb_Vel對地觀測起始時刻 ECR 軌道速度SDS 21EVS_Attitude_Angles SDSEVS_Attitude_Angles對地觀測起始時刻姿態角(,)2) HDF 全局文件屬

53、性表 5-4 FY3A 掃描輻射計 L1 數據全局文件屬性定義描述描述屬性名稱屬性名稱數據類型數據類型數量數量值值衛星名稱（如FY-3A等）Satellite Name8-bit signed char不定長FY-3A儀器名稱Sensor Name8-bit signed char不定長Visible and InfraRed Radiometer傳感器代碼（如VIRR）Sensor Identification Code8-bit signed char不定長VIRR數據集名稱（如MPT）Dataset Name8-bit signed char不定長Global VIRR Data文件名稱

54、File Name8-bit signed char不定長文件別名File Alias Name8-bit signed char不定長產品生成地（NSMC）Responser8-bit signed char不定長處理軟件版本號(如 V1.0.0)Version Of Software8-bit signed char不定長V 1.0.0處理軟件更新日期Software Revision Date8-bit signed char不定長定標系數版本號Version Of Coefficient Index8-bit signed char不定長定標系數更新日期Coefficient Inde

55、x Revision Date8-bit signed char不定長數據觀測開始日期(包括年月日)Observing Beginning Date8-bit signed char不定長數據觀測開始時間（包括時分秒毫秒）Observing Beginning Time8-bit signed char不定長數據觀測結束日期(包括年月日)Observing Ending Date8-bit signed char不定長數據觀測結束時間（包括時分秒毫秒） Observing Ending Time8-bit signed char不定長數據創建日期(包括年月日)Data Creating Dat

56、e8-bit signed char不定長描述描述屬性名稱屬性名稱數據類型數據類型數量數量值值數據創建時間（包括時分秒毫秒）Data Creating Time8-bit signed char不定長白天夜間標志Day Or Night Flag8-bit signed char不定長軌道號Orbit Number 32-bit unsigned Integer1軌道周期Orbit Period16-bit unsigned Integer1軌道方向Orbit Direction8-bit signed char1數據質量標記(1-5級)Data Quality8-bit unsigned I

57、nteger1總掃描數Number Of Scans32-bit signed Integer1白天模式掃描數Number Of Day mode scans32-bit signed Integer1晚上模式掃描數Number of Night mode scans32-bit signed Integer1不完整的掃描數Incomplete Scans32-bit signed Integer1掃描線質量檢驗碼QA_Scan_Flag8-bit unsigned Integer nscans象元質量檢驗碼QA_Pixel_Flag16-bit unsigned Integernscans起

58、始行號Begin Line Number16-bit unsigned Integer1結束行號End Line Number16-bit unsigned Integer1起始象元號Begin Pixel Number16-bit unsigned Integer1結束象元號End Pixel Number16-bit unsigned Integer1地球橢球參考坐標系ID（WGS84）Reference Ellipsoid Model ID8-bit signed char1日地距離比Earth/Sun Distance Ratio64-bit floating point1地球半徑（m

59、）Earth Radius64-bit floating point1地球扁率Earth Oblateness64-bit floating point1地球偏心率Earth Eccentricity64-bit floating point1歷元時間EpochTime64-bit floating point1半長軸(KM)SemimajorAxis64-bit floating point1偏心率Eccentricity64-bit floating point1傾角(度)OrbitalInclination64-bit floating point1升交點赤經(度)AscendingNo

60、deLongitude64-bit floating point1近地點角(度)PerigeeArgument64-bit floating point1平近地點角(度)MeanAnomaly64-bit floating point1軌道4個角點緯度Orbit Point Latitude32-bit floating point4軌道4個角點經度Orbit Point Longitude32-bit floating point4描述描述屬性名稱屬性名稱數據類型數據類型數量數量值值文件的附加說明(可以對文件的使用、創建人等說明)AdditionalAnotation8-bit signed char不定長3) 私有文件屬性表 5-5