ascat.

ASCAT版本2.1数据发布(2016年4月)

ascat.data have been fully reprocessed as Version 2.1. The reprocessing was performed in order to implement a new Geophysical Model Function, C-2015, that was developed at RSS in order to reach a high level of consistency between all scatterometers and radiometer winds, at all wind speed regimes. The wind retrieval algorithm used for V2.1 is the same as in V1.2, with the exception of small changes in the quality control, rain-flagging, and ambiguity removal algorithm. The new V2.1 winds were produced using the recalibrated L1B sigma0 data (sigma0 Climate Data Record) from EUMETSAT. Please read theASCAT产品更新说明欲获得更多信息。

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网站和Figa-Saldana等,2002(参见以下参考文献)。散射仪基本上是雷达,使微波脉冲向下传递到地球表面,然后测量返回仪器的电力。这种“反向散射”功率与表面粗糙度有关。对于水面,表面粗糙度与近表面风速和方向高度相关。因此,从散射仪的反向散射功率的测量中检索风速和方向。万博吧manbet客户端2.0

气候质量海洋矢量风检索

Our long-term vision at RSS is to develop multi-decadal, highly accurate and carefully intercalibrated satellite data sets suitable for climate research (Climate Data Records: CDRs). This has already been achieved for the surface wind speeds from satellite radiometers, mainly by using a common Radiative Transfer Model for all the different sensors.

CDR的开发正在进行海洋矢量风从散射计测量的风力,这将在1991年与欧洲ERS-1开始。万博吧manbet客户端2.0The longest operating instrument so far has been NASA’s QuikSCAT, which was launched in July 1999. After the demise of QuikSCAT in November 2009, the European ASCAT scatterometer assumed a vital role in the long and continuous time series of surface ocean vector winds suitable for climate research.

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

我们最近更新了用于从反向散射散射计信号的无冰海上获得100米高度的风速和方向的地球物理模型功能(GMF)。多年来,RSS已开发并改进了KU频带GMF。最新的KU-BAND GMF(KU-2011)旨在与所有风力制度的辐射计风的一致性,并使用几年的后散射率与无雨风风向风检测。我们对C波段散射仪数据应用了相同的开发方法,结果,C-2015GMF已被用于处理Metop-A ASCAT数据并产生2.1版风。

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manbet客户端2.0万博吧测量用于仅选择无雨ASCAT反散射线测量,以用于开发C-2015 GMF。

The first version of ASCAT data, V1, was released in March 2014. We followed this with an update, V1.2, in August 2015. While there are several other ASCAT data sets in use today, our goal has been to release a set of ASCAT winds that are carefully intercalibrated with QuikSCAT and the radiometer wind speeds from Remote Sensing Systems, allowing for these ASCAT winds to be confidently used in climate study. Our work on the C-2015 GMF has produced climate-quality winds. We refer to this data set as V2.1 C-2015 ASCAT wind products.

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。万博体育app网页注册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更新报告还包括ASCAT V2.1 QUIRS与来自停泊浮标,QUIKSCAT和卫星辐射辐射仪的风的风的比较。

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

We obtain 12.5 Km ASCAT L1B backscatter data from EUMETSAT. We have data for March 2007- the present with about a 2-week delay.

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 GMFand one presenting theascat.wind validation resultscontain more information. The recalibrated radar backscatter values available from EUMETSAT are discussed in a presentation by J. Figa (see references below).

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数据具有与Quikscat V4和Seawinds V3A数据的类似格式,但是SWATH数据(L2B)的分辨率是不同的,并且已将一个附加参数添加到日常网格地图中。下面提供更多细节。

RSS ASCAT Scatterometer Data Products

ASCAT数据产品均以二进制文件格式。有两种类型的产品可用:1个SWATH产品,其中包含由垂直于卫星行或2个组织的SWATH行组织的一个SWATH中的数据,其网格向二进制数据文件中的许多方式与RSS辐射计数据提供的方式类似。

测量 定义
表面风速 Equivalent Neutral Wind speeds 10 meters above the water surface, derived from surface roughness (wind stress), roughly equivalent to an 8 - 10 minute mean surface wind.
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。

Gridded Binary Files

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

Folders and file names follow these conventions:

时间 目录路径 文档名称
日常 [年]/[month]/ ascat_yyyymmdd_v02.1.gz.
3天 [年]/[month]/ ascat_yyyyymmdd_v02.1_3day.gz.
每周 周/ ascat_yyyymmdd_v02.1.gz.
每月 [年]/[month]/ 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 (Jan), m02 (Feb) etc.
yyyy. 2007年,2008年等
mm 01(1月),02(2月)等
DD. day 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。

日常文件的字节数组大小1440 x 720 x 5x 2 (longitude, latitude, parameter, orbit segment (ascending or descending passes)). The 5 parameters are: UTC Time of Observation, Ocean Surface Wind Speed, Ocean Surface Wind Direction, a Rain Flag / Collocated Radiometer Rain combination value, and the Sum-of-Squares (SOSmap). Two maps exist for each parameter: one of morning orbit segments (descending passes) and the other of local evening orbit segments (ascending passes).

Dimension 代表 Range
1440. longitude 0到360.
720. 纬度 -90到90
5. 范围 UTC时间,风速,风向,雨信息,SOSMAP
2 轨道部门 local morning (descending) passes, local evening (ascending) passes

因此,日常文件包含10个全局地图:
[morning time, morning speed, morning direction, morning rain info, morning sosmap, evening time, evening speed, evening direction, evening rain info, evening 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。

Dimension 代表 Range
1440. longitude 0到360.
720. 纬度 -90到90
4. 范围 wind speed, wind direction, rain info, 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。

A time composite grid cell will contain data if a minimum number of observations exist:

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

Data on daily maps are overwritten at both the high latitudes where successive orbits cross and at the "seam" or region where the last orbit of the day overlaps the first orbit of the day.

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。

数据值均为0到255.已保留特定值:

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

需要缩放0到250之间的数据值以获得有意义的地球物理数据。要缩放数据:

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

风化在海洋公约中提供。这表示:

吹北风: 0° (or 360°)
吹吹东西: 90°
风吹南: 180°
风吹西: 270°

雨字节包含3条信息。使用位提取以获取以下内容:

散射仪雨旗
(第1位)
0 =没有下雨
1 =雨
collocated radiometer flag
(bit 2)
0 =在180分钟内没有辐射计数据
1 = radiometer data within 180 minutes
辐射计柱状雨率
(比特3-8)
0 =没有下雨
1 =相邻细胞中的雨
2thru 25 = value/5 -0.2 rain rate in mm/hr

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。

缺失数据

There are gaps within these data. Missing data generally affect Daily and 3-Day products, but can also reduce the number of observations in Weekly and Monthly averages. The following are known missing days in the RSS ASCAT data set.

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

浏览图像时,导航可能会跳过没有数据的日期,或者您可能会看到空白地图,说明该时间没有任何数据。没有产生完全缺少数据的日期的二进制数据文件;他们将缺席我们的FTP服务器。

数据差距通常是由于我们的处理设施上游的数据缺失,例如仪器已关闭。偶尔,最近录制的数据获得和/或处理存在延迟;超过几周,不太可能缺少数据将可用。

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(请参阅常见问题解答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。

10米的海洋表面风速的等级位于每个图像上,延伸到零和45米/秒。陆地区是灰色的。散射仪数据不可用的区域是黑色的。对于日常地图,黑色包括卫星未通过的区域,没有收集数据,收集数据的区域,但确定是糟糕的,沿海地区和含有海冰的地区。

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。万博吧manbet客户端2.0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。

轨道散射仪数据通过FTP公开提供: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。

The orbital data file format is described at: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/

Verification data to help ensure you are reading the data correctly are included in the readme file at: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. and F. J. Wentz (2014), Integrating Multiple Scatterometer Observations into a Climate Data Record of Ocean Vector Winds, paper presented at 2014 Ocean Sciences Meeting, held in Honolulu, Hawaii, USA.

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.Product Guide

相关数据集

Other ASCAT data are available from the European Space Agency Data Center produced by KNMI with a mirror of the data at the Jet Propulsion Lab PO.DAAC.An alternative version is produced in real-time by NOAA/NESDIS/STAR. D是不同的GMFS,风算法和质量控制步骤用于制作这些other data sets.

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万博体育app网页注册团队提供资金。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

没有NASA的支持,无法发生此数据集的生产。我们需要您在出版物中使用时务必引用这些数据,以便我们可以展示向科学界的数据的价值。manbext万博官网请在纸质的确认部分中包含以下声明:

“2015年C-2015 ASCAT数据由遥感系统生产,并由美国宇航局万博体育app网页注册海洋矢量风科学团队赞助。数据可供选择www.dj-hx.com.。“

下面给出了用于出版物的官方数据引文。manbext万博官网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万博体育app网页注册 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。万博体育app网页注册可用AT.1mantbex 。访问[DD MMM YYYY]。