风云三号A气象卫星数据和产品应用手册
中国气象局国家卫星气象中心
2008年12月
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前 言
为充分发挥FY-3A卫星的作用与应用效益,按照中国气象局监测网络司要求,国家卫星气象中心将FY-3A卫星资料发送到国家气象信息中心,并由国家气象信息中心通过DVB-S广播系统对全国气象部门广播分发FY-3A卫星资料。
由于国家气象信息中心每天提供给FY-3A卫星资料的广播总量为4GB,不能满足FY-3A卫星资料的广播总量要求,因此,根据DVB-S数据广播目前实际分发能力,在原分发方案的基础上,提出FY-3A星第一阶段产品分发方式。具体方式如下:
(1)DVB-S广播分发资料为中国及周边地区高时效一级产品
(2)数据包括:VIRR HRPT L1数据、MERSI MPT L1数据(250米)、MERSI
MPT L1数据(1公里)、MWTS HRPT L1数据、MWHS HRPT L1数据。 (3)每天仅传送(2)中仪器(即卫星直接广播的HRPT数据)白天(降轨)
数据资料。
(4)原则为每弧段数据接收完毕后即时处理,即时发送。
(5)每天总数据量控制在4GB以下。具体优先级如下:每日VIRR、MWTS、MWHS仪器数据保证分发;其余传输余量用于尽可能多地传送MERSI的1公里和250米分辨率5分钟块的数据;如当天数据未能广播完,递延到次日发送,直到把一日全国数据全部传输完毕后,再发送新一天的数据。
按照新的广播分发方案,特制定第一阶段广播分发资料的应用手册。随着资料的增加,继续修改增加本应用手册。 联系方式:
国家卫星气象中心数据服务室 咸迪 68409978 Xiandi@cma.gov.cn 孙安来 68407408 Sunal@cma.gov.cn
编者 2008年12月
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第1章 概述 ........................................................................................................................................ 5 1.1 FY-3A卫星概况 ........................................................................................................................ 5 1.2 主要技术指标 .......................................................................................................................... 5
1.2.1 卫星轨道 ........................................................................................................................................... 5 1.2.2 卫星姿态 ........................................................................................................................................... 5 1.2.3 太阳帆板对日定向跟踪 ................................................................................................................... 6 1.2.4 星上记时 ........................................................................................................................................... 6 1.2.5 遥感探测仪器性能指标 ................................................................................................................... 6 1.2.5.1 可见光红外扫描辐射计(VIRR) ................................................................................................ 6 1.2.5.2 红外分光计(IRAS) ............................................................................................................... 7 1.2.5.3 微波温度计(MWTS) ............................................................................................................ 8 1.2.5.4 微波湿度计(MWHS) ............................................................................................................ 9 1.2.5.5 中分辨率光谱成像仪(MERSI) .......................................................................................... 10 1.2.5.6 微波成像仪(MWRI) ........................................................................................................... 11 1.2.5.7 紫外臭氧垂直探测仪(SBUS) ............................................................................................ 12 1.2.5.8 紫外臭氧总量探测仪(TOU) .............................................................................................. 13 1.2.5.9 太阳辐射监测仪(SIM) ....................................................................................................... 14 1.2.5.10 地球辐射探测仪(ERM) .................................................................................................... 14 1.2.5.11 空间环境监测仪(SEM) .................................................................................................... 15
第2章 术语和缩略语 ...................................................................................................................... 16 第3章 HDF说明 ............................................................................................................................. 19 3.1 HDF简介 ................................................................................................................................ 19 3.2 HDF库介绍 ............................................................................................................................ 19 3.3 HDF的6种基本数据类型 .................................................................................................... 19 3.4 HDF文件的3层交互 ............................................................................................................ 20 第4章 FY-3卫星数据HDF格式规范 ........................................................................................... 22 4.1 FY-3卫星数据文件中使用的HDF对象 ............................................................................... 22
4.1.1 文件(全局)属性 ......................................................................................................................... 22 4.1.2 科学数据集(SDS) ..................................................................................................................... 22 4.1.3 虚拟数据 (Vdata) .......................................................................................................................... 23
第5章 FY-3 1级数据格式说明 ...................................................................................................... 24 5.1 FY-3A扫描辐射计L1级数据格式说明 ................................................................................ 24
5.1.1 FY3A扫描辐射计L1数据 ............................................................................................................. 24 5.1.1.1 数据概况 .................................................................................................................................. 24 5.1.1.2 数据基本信息 .......................................................................................................................... 24 5.1.2 L1数据规格 .................................................................................................................................... 25 5.1.2.1 结构特性 .................................................................................................................................. 25
5.2 FY-3A扫描辐射计L1级(OBC)数据格式说明 ................................................................ 34
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5.2.1 FY3A扫描辐射计L1 OBC数据 ................................................................................................... 34 5.2.1.1 数据概况 .................................................................................................................................. 34 5.2.1.2 数据基本信息 .......................................................................................................................... 34 5.2.2 L1 OBC数据规格 ........................................................................................................................... 35 5.2.2.1 结构特性 .................................................................................................................................. 35
5.3 FY-3A中分辨率光谱成像仪L1级数据信息格式说明(250M) ....................................... 46
5.3.1 FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据(250m) ........................................................................... 46 5.3.1.1 数据概况 .................................................................................................................................. 46 5.3.1.2 数据基本信息 .......................................................................................................................... 47 5.3.2 L1数据规格 .................................................................................................................................... 47 5.3.2.1 结构特性 .................................................................................................................................. 47
5.4 FY-3A中分辨率光谱成像仪L1级数据信息格式说明(1000M) ..................................... 52
5.4.1 FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据(1000m) ......................................................................... 52 5.4.1.1 数据概况 .................................................................................................................................. 52 5.4.1.2 数据基本信息 .......................................................................................................................... 52 5.4.2 L1级数据规格 ................................................................................................................................ 53 5.4.2.1 结构特性 .................................................................................................................................. 53
5.5 FY-3A中分辨率光谱成像仪L1级数据信息格式说明(OBC) ........................................ 61
5.5.1 FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据(OBC) ............................................................................ 61 5.5.1.1 数据概况 .................................................................................................................................. 61 5.5.1.2 数据基本信息 .......................................................................................................................... 61 5.5.2 L1数据规格 .................................................................................................................................... 61 5.5.2.1 结构特性 .................................................................................................................................. 62
5.6 FY-3A微波温度计L1级数据信息格式说明 ........................................................................ 70
5.6.1 FY-3A微波温度计L1级数据 ........................................................................................................ 70 5.6.1.1 数据概况 .................................................................................................................................. 70 5.6.1.2 数据基本信息 .......................................................................................................................... 71 5.6.2 L1级数据规格 ................................................................................................................................ 71 5.6.2.1 结构特性 .................................................................................................................................. 71
5.7 FY-3A微波湿度计L1级数据信息格式说明 ........................................................................ 84
5.7.1 FY-3A微波湿度计L1数据 ............................................................................................................ 84 5.7.1.1 数据概况 .................................................................................................................................. 84 5.7.1.2 数据基本信息 .......................................................................................................................... 84 5.7.2 L1数据规格 .................................................................................................................................... 85 5.7.2.1 结构特性 .................................................................................................................................. 85
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第1章 概述
1.1 FY-3A卫星概况
风云三号A气象卫星(简称FY-3A)是我国的第二代太阳同步极轨气象卫星。风云三号气象卫星将实现全球、全天候、多光谱、三维、定量对地观测。风云三号星发射总质量为2450kg,发射尺寸:4.38m×2m×2m,卫星长期功耗1130W。
卫星本体由服务舱、推进舱与有效载荷舱组成。服务舱采用中心承力筒和隔板结构,主要安装电源、测控、数管及姿轨控分系统的部件和设备、推进舱采用中心承筒和隔板结构,主要安装推进系统设备以及蓄电池组和放电调节器。有效载荷舱隔板和构架结构,主要安装探测仪器的探测头部,舱内主要安装探测仪器的电子设备等。
风云三号A卫星有十一台遥感探测仪器。遥感数据通过两个实时传输信道(HRPT和MPT)和一个延时传输信道(DPT)进行传输。
风云三号A卫星设计寿命为3年。
1.2 主要技术指标 1.2.1 卫星轨道
⑴轨道类型:近极地太阳同步轨道 ⑵轨道标称高度:831公里 ⑶轨道倾角:98.81°
⑷入轨精度:半长轴偏差: |Δa|≤5公里 轨道倾角偏差:|Δi|≤0.1° 轨道偏心率 ≤0.003 ⑸标称轨道回归周期为5.79天 ⑹轨道保持偏心率:≤0.00013 ⑺交点地方时漂移:2年小于15分钟
⑻卫星发射窗口:降交点地方时10:05
1.2.2 卫星姿态
⑴姿态稳定方式:三轴稳定 ⑵三轴指向精度:≤0.3° ⑶三轴测量精度:≤0.05° ⑷三轴姿态稳定度:≤4×10
-3
°/s
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