ascat.

ASCAT版本2.1数据发布(2016年4月)

ASCAT数据已被完全重新处理为2.1版。进行再处理是为了实现新的地球物理模型函数C-2015,该模型是在RSS上开发的,目的是在所有风速区实现所有散射计和辐射计风之间的高水平一致性。V2.1所使用的风检索算法与V1.2相同,只是在质量控制、雨标和歧义消除算法上略有变化。新的V2.1风是使用EUMETSAT重新校准的L1B sigma0数据(sigma0气候数据记录)产生的。请阅读ASCAT产品更新说明了解更多信息。

介绍

第一个先进的散射仪(ASCAT)于2006年10月在Eumetsat Metop-A卫星上发布。它在2007年5月完全运作,并在今天继续运作。在2012年9月推出时,另一个ASCAT仪器在Metop-B上运行。卫星,梅普-A和MetoP-B携带相同的ASCAT仪器。ASCAT的主要目标是在海洋上测量风速和方向,但ASCAT也用于研究极性冰,土壤水分和植被。

ASCAT是一个C波段散射计,具有3个垂直偏振天线,在5.255GHz处传输脉冲。扇形光束天线相对于卫星轨道以45,90和135度定向。天线在仪器的任一侧延伸,导致观察的双向,每个约500公里宽,间隙约360 km。有关ASCAT仪器的更多信息Eumetsat网站Figa-Saldana等人,2002年(见下文参考文献)。散射计本质上是一种雷达,它将微波脉冲向下发射到地球表面,然后测量返回到仪器的功率。这种“反向散射”功率与表面粗糙度有关。对于水面,表面粗糙度与近地表风速和风向高度相关。因此,风速和风向可以从散射计的背向散射功率的测量中得到。乐动体育官方2.0乐动苹果手机

气候质量海洋矢量风检索

RSS的长期目标是开发适合气候研究的数十年、高精度和精确的相互校准的卫星数据集(气候数据记录:CDRs)。乐动帐号注册卫星辐射计的地面风速已经实现了这一点,主要是对所有不同的传感器使用一个共同的辐射传输模型。

从1991年欧洲ERS-1开始,正在为散射计测量的海洋矢量风开发CDR。乐动体育官方2.0乐动苹果手机迄今为止运行时间最长的仪器是美国宇航局于1999年7月发射的QuikSCAT。2009年11月QuikSCAT消亡后,欧洲ASCAT散射计在适合气候研究的长而连续的海面矢量风时间序列中扮演了重要角色。乐动帐号注册

将风与多个不同传感器组合的理想方法是开发类似的方法和校准标准,用于数据处理。我们为Quikscat和Actat做了这一点。操作ASCAT数据可从Eumetsat OSI-SAF获得。RSS ASCAT数据用于与Quikscat的气候符合。

RSS ASCAT c - 2015

我们最近更新了地球物理模型函数(GMF),该函数用于从反向散射散射计信号推算无冰海洋10米高度的风速和方向。多年来,RSS开发和改进了ku波段转基因f。最新的ku波段GMF (Ku-2011)是为了与辐射计在所有风况下的风相一致而设计的,并使用了数年的后向散射比与无雨的WindSat风反演数据。我们将相同的开发方法应用于c波段散射计数据,其结果C-2015 GMF已用于处理MetOp-A ASCAT数据并产生2.1版本的风。

GMF的质量取决于:i)原始反向散射信号的质量控制;ii)观察到的Sigma0与风速,风向和每个ASCAT雷达光束入射角的地面真相的搭配数;III)选择地面真理风速数据 - 针对具有ASCAT的狭窄时速窗口的所有风速高质量和准确性。对于我们第一次处理ASCAT(V1),我们使用SSMIS风速作为我们的实际真相。对于C-2015 GMF,我们使用了TMI和GMI风速。TMI数据可用于大多数ASCAT任务,GMI在后期可用。两者都可以紧密地绑定到ASCAT数据。TMI和GMI的雨率乐动苹果手机乐动体育官方2.0测量用于仅选择无雨ASCAT反散射线测量,以用于开发C-2015 GMF。

ASCAT数据的第一个版本V1于2014年3月发布。我们在2015年8月进行了更新,V1.2。虽然有其他几个ASCAT数据集使用的今天,我们的目标是发布一组ASCAT风仔细intercalibrated QuikSCAT和辐射计的风速从遥感系统,允许这些ASCAT风自信在气候研究中使用。乐动体育下载我们在C-2015转基因食品上的工作产生了气候质量的风。我们将此数据集称为V2.1 C-2015 ASCAT风产品。

完全重新处理的V2.1 ASCAT数据集2016年4月发布,从2007年延伸到现在。处理以持续的方式完成,大约为期2周的延迟。此更新的数据集将ASCAT数据带入气候质量(0.1米/秒),所有其他散射仪和遥感系统可获得的辐射计数据。乐动体育下载我们在我们的处理中使用ASCAT L1B重新校准雷达反向散射值(Sigma0)以获得ASCAT风。V2.1和V1.2风之间的差异在30米/秒以上的风中大约为5-6%。其他差异是更详细的详细讨论的ASCAT更新报告也包括ASCAT V2.1风与系泊浮标、QuikSCAT和卫星辐射计的风的比较。

我们将使用相同的GMF和方法处理Metop-B Actat。我们希望在2016年晚些时候发布这些数据。

数据处理

我们从EUMETSAT获得12.5 Km ASCAT L1B后向散射数据。我们有2007年3月的数据——目前有大约两周的延迟。

我们将数据重新组织进入轨道,从南极开始,并使用C-2015 GMF处理欧海风。该方法类似于Quikscat的一致性。两个演示文稿,一个在ASCAT C-2015 GMF一个是ASCAT风验证结果包含更多的信息。J. Figa在一篇报告中讨论了EUMETSAT提供的重新校准的雷达后向散射值(见下文参考文献)。

对于QuikScat Ku波段数据,雨水对风检测的影响不太严重。对散射仪检索的雨撞击通常在低风速下产生正偏压(由于雨滴的信号反向散射)和高风速的负偏差(由于信号的大气衰减)。KU波带散射仪的偏差非常大,但ASCAT的较少略低,但不可忽略不可忽略,大部分限于低风效。与Quikscat不同,Actat风检测在高风中的雨中,如热带风暴,非常好。在本网站上显示的ASCAT风,并在我们的FTP服务器上提供的数据文件中存在于无雨和多雨地区。尽可能,除了独立的散射计雨旗之外,我们还提供了我们的一个辐射仪的雨率估计。我们建议用户依靠散射计雨旗和文件中的辐射计雨量信息,以便从他们认为合适的数据处理中移除任何雨量污染的数据。有关如何访问和应用雨标志的更多信息,请参阅Actat Read例程中的注释。

对于ASCAT的情况,我们使用卫星微波辐射仪(TMI,GMI,AMSR2,WINDSAT)来确定在ASCAT观察的位置的3小时内是否存在雨。此外,所有可用的辐射仪用于检测海冰。使用海冰的日常观察,可以正确标记散射仪观察,以便可以在边缘冰区旁边立即获得可靠的风矢量。

我们提供的ASCAT数据的格式与QuikScat V4和SeaWinds V3a数据相似,但是条带数据(L2B)的分辨率不同,并且在每日网格地图中添加了一个额外的参数。更多细节如下。

RSS ASCAT散射计数据产品

ASCAT数据产品采用二进制文件格式。有两种类型的产品可用:1条带产品,它包含一个条带每个文件的数据,由垂直于卫星路径的条带行组织;2)网格化的二进制数据文件,在许多方面与RSS辐射计数据类似。

测量 定义
表面风速 等效中性风在水面以上10米的风速,由表面粗糙度(风应力)得出,大致相当于8 - 10分钟的平均海面风。
表面风向 空气运动的角度,北= 0度。
雨信息 大雨中的ASCAT数据可能不太准确,特别是在低风中。数据产品包括散射计衍生的雨旗,以及共同定位的辐射计雨率(mm / hr)。
SOS地图 Squares Map识别数据与理论反向散射模型GMF匹配的区域。

网格二进制文件

我们通过将散射计轨道数据映射到0.25°纬度地球电网来生产每日和时间平均(3天,每周,每月)网格数据文件。

通过FTP公开提供网格ASCAT数据:ftp://ftp.remss.com/ascat/metopa/bmaps_v02.1

文件夹和文件名遵循以下约定:

时间 目录路径 文件名
每天 (一)/(月)/ ascat_yyyymmdd_v02.1.gz.
为期3天 (一)/(月)/ ascat_yyyyymmdd_v02.1_3day.gz.
每周 周/ ascat_yyyymmdd_v02.1.gz.
每月 (一)/(月)/ ascat_yyyymm_v02.1.gz.

在[年],[月],“yyyy”,“mm”,“DD”和“V”代表:

[年] 年文件夹 Y2007,Y2008等
[月] 月文件夹 m01(1月)、m02(2月)等
yyyy. 一年 2007年,2008年等
毫米 01(1)、02(2)等
DD. 一天 01、02、…31
V. 版本 2.1

请注意,3天和每周文件在其结束时命名(包括第3或第7天)。

数据以单个字节值编码。每个数据文件包含一系列字节映射或BMAPS,每个字节映射或BMAPS在四分之一度分辨率下表示地球:1440 x 720字节。

每日文件是大小为1440 x 720 x 5 x 2(经度、纬度、参数、轨道段(上行或下行通道))的字节数组。这5个参数分别是:UTC观测时间、洋面风速、洋面风向、雨旗/配置辐射计降雨组合值和SOSmap。每个参数都有两个映射:一个是早晨轨道段(下降通道),另一个是当地晚上轨道段(上升通道)。

代表 范围
1440. 经度 0到360.
720. 纬度 -90年到90年
5 范围 UTC时间,风速,风向,雨信息,SOSMAP
2 轨道部门 当地早上(下降)过去,当地晚上(上升)过去

因此,每日文件包含10个全局地图:
[早上时间,早上速度,早上方向,早上雨信息,早上sosmap,晚上时间,晚上速度,晚上方向,晚上雨信息,晚上sosmap]

时间平均文件(3天,每周,每月)是大小的字节阵列1440 x 720 x 4(经度,纬度,参数)。4个参数是:海面风速,海面风向,雨旗/搭配辐射计雨率组合值,以及SOSMAP。

代表 范围
1440. 经度 0到360.
720. 纬度 -90年到90年
4 范围 风速,风向,降雨信息,sosmap

时间平均文件包含4个全球地图:[风速,风向,雨信息,SOSMAP]

对于时间平均散射仪数据,风速是标量平均,而风向是平均的矢量。因此,如果日常观察记录强风吹向相反的方向,则标量平均值将反映高平均速度,并且矢量方向平均将指出普遍的风向。

如果存在最少的观测数,则时间复合网格单元将包含数据:

平均时间 潜在的#观测 典型的#观测 最小#观察
为期3天 6 ~ 4 2
每周 14 〜10 5
每月 〜60 ~ 45 20.

在连续轨道交叉的高纬度地区和一天的最后一个轨道与一天的第一个轨道重叠的“接缝”区域,每日地图上的数据都会被覆盖。

1440列和720行地图的第一电池的中心处于0.125 e经度和-89.875纬度。第二个电池的中心是0.375 e经度,-89.875纬度。

数据值在0到255之间。保留了具体的值:

0到250 = 有效的地球物理数据
251 = 不用于散射仪
252 = 不用于散射仪
253 = 存在散射仪观察,但很糟糕
254 = 没有散​​射仪观察
255 = 土地群众

0 - 250之间的数据值需要进行缩放,以获得有意义的地球物理数据。为了扩大数据规模:

时间: 要么是乘法 6.0 得到 UTC的0到1440分钟
或乘 0.1 得到 UTC的0.0至24.0小时
风速 乘以 0.2 得到 0.0至50.0 m / sec
风向 乘以 1.5 得到 0.0到360.0度
雨旗 提取第一位 得到 0 =无雨;1 =雨
辐射计雨 提取比特3到8 -0.2 (x / 5) 得到 0到12.5 mm / hr
平方和 乘以 0.02 得到 非维数

海洋学公约规定了风向。这意味着:

吹北风: 0°(或360°)
风吹东: 90°
风吹南: 180°
风吹西: 270°

Rain字节包含3条信息。使用位提取来获得以下信息:

散射仪雨旗
(第1位)
0 =没有下雨
1 =雨
集中的辐射计国旗
(2)
0 =在180分钟内没有辐射计数据
1 = 180分钟内辐射计数据
辐射计柱状雨率
(比特3-8)
0 =没有下雨
1 =相邻细胞中的雨
2到25 =值/5 -0.2雨率(毫米/小时)

文件以压缩形式存储。如果您的编程环境直接读取压缩文件,请在读取之前使用任何GZIP兼容的工具解压缩文件。

阅读例程

读取例程可从FTP目录获取。Matlab,IDL,Fortran,C ++和Python提供轨道(L2B)和网格数据的读取例程。请务必在关联目录中读取README.TXT文件。

缺失的数据

这些数据有漏洞。缺失的数据通常会影响每日和3日产品,但也会减少每周和每月平均观测的数量。以下是RSS ASCAT数据集中已知的缺失天数。

2007年4月21日至24日
2007年9月18日
2008年1月17日
2008年3月20日
2011年5月15日

当浏览图像时,导航可能会跳过没有数据的日期,或者您可能会看到一个空白的地图,说明该时间没有可用的数据。不生成数据完全缺失的日期的二进制数据文件;他们将缺席我们的FTP服务器。

数据间隙通常是由于处理设备上游数据丢失造成的,例如关闭了仪器。有时,在获取和/或处理最近记录的数据时会出现延迟;几周之后,丢失的数据不太可能得到。

有关缺失ASCAT数据的官方信息可以在此处找到osi saf网站

浏览图像

我们浏览数据部分中每天,每周或每月ASCAT图像都显示了特定地理区域的风速和方向。

每日浏览图像显示升序和下行卫星单独通过。每个通过的近似UTC时间在图像的底部附近标记。显示数据的数据日期是收集数据时的UTC日期(请参阅常见问题中的地图日期和时间部分).上升和下行段的观察时间在一天中交错。使用前一个和下一个按钮浏览日常通过段时,大约一半的地球将以时间顺序浏览;其他一半不会以时间顺序浏览。

每张图像上都有一个10米的海面风速标度,范围在0到45米/秒之间。陆地区域是灰色的。没有散射计数据的区域是黑色的。在每日地图中,黑色的部分包括卫星没有经过且没有收集到数据的地区、虽然收集了数据但被确定为有问题的地区、沿海地区、有海冰的地区。

浏览图像是由我们的FTP服务器上可用的相同网格数据文件生成的。

SWATH数据文件

除了网格日常和时间平均文件之外,我们还仅释放仅用于散射计数数据。这些文件包含在地球周围卫星的一个轨道的测量。乐动体育官方2.0乐动苹果手机通过观察电池组织的数据,该观察电池垂直于卫星行进的方向。这使得数据网格与我们其他产品中使用的标准LAT / LON网格成一定的角度。

轨道散射计数据可通过FTP公开获取:ftp://ftp.remss.com/ascat/MetopA/ascat_wind_vectors_v02.1

这些文件基于轨道号(00000to09999,02000to02999,02000to02999等)存储在目录中。文件名具有form:winvec_rrr_v02.1.dat.gz,其中rrrrr是五位数字轨道号。

轨道数据文件格式描述如下:ftp://ftp.remss.com/ASCAT/readme_ascat.txt.txt.

Fortran,IDL和MATLAB提供轨道(SWATH)文件的读取例程:ftp://ftp.remss.com/ascat/ascat_orbit_support/

在readme文件中包含验证数据,以帮助确保您正确读取数据:ftp://ftp.remsss.com/ASCAT/ASCAT_ORBIT_SUPPORT/README.TXT.

参考

Figa-Saldaña, J., J. J. W. Wilson, E. Attema, R. V. Gelsthorpe, M. R. Drinkwater and A. Stoffelen, (2002) The Advanced Scatterometer (ASCAT) on the Meteorological Operational (MetOp) Platform: A Follow on for European Wind Scatterometers, Canadian Journal of Remote Sensing, 28(3), 404-412.

Ricciardulli, L.和F. J. Wentz(2014),将多个散射计观测数据集成到海洋矢量风的气候数据记录中,在美国夏威夷檀香山举行的2014年海洋科学会议上发表的论文。

Ricciardulli,L.和F.J.Ventz(2012年),为不同散射计任务的一致地球物理模型功能的开发:KU和C波段,在荷兰乌得勒支举行的NASA IOVST会议上呈现。

Ricciardulli,L.,T. Meissner和F. J.Ventz(2012年),朝着卫星海洋矢量风的气候数据记录,在IEEE国际地球科学和遥远传感研讨会,慕尼黑,德国,PGS 2067 - 2069。

ASCAT产品指南

相关数据集

其他ASCAT数据可从欧洲航天局数据中心获得,该中心由KNMI与喷气推进实验室PO.DAAC的数据镜像。替代版本由NOAA/NESDIS/STAR实时生成。D不同的gmf,风算法和质量控制步骤用于制作这些其他数据集。

承认

ASCAT数据由遥感系统生产,由美国宇航局海洋矢量风科学乐动体育下载团队提供资金。我们感谢EumetSAT,用于提供用于制作这些产品的ASCAT SZR L1B数据文件。

如何引用

如果没有NASA的支持,这个数据集的制作是不可能发生的。我们需要您确保在您的出版物中引用这些数据,以便我们能够向科学界展示这些数据集的价值。乐动软件下载请在文件的确认部分附上以下声明:

“2015年C-2015 ASCAT数据由遥感系统生产,并由美国宇航局乐动体育下载海洋矢量风科学团队赞助。数据可供选择www.dldq88.com.."

下面给出了用于出版物的官方数据引文。乐动软件下载根据需要在括号中插入适当的信息。

Ricciardulli,L.,Vidz,F.J.,2016年4月。遥感系统ASCAT乐动体育下载 C-2015日常海洋矢量风在0.25°Grid,版本02.1,[表示使用子集]。圣罗莎,加利福尼亚州:遥感系统。乐动体育下载可用AT.乐动ldsports .访问[dd mmm yyyy]。