Введение

Сенсор изображений полезной нагрузки

Спектрорадиометр изображения умеренного разрешения (MODIS) – спутниковый датчик, используемый для измерений Земли и климата. На орбите Земли находятся два датчика MODIS: один на борту спутника Terra (EOS AM), запущенного NASA в 1999 году, и один на борту спутника Aqua (EOS PM), запущенного в 2002 году. В настоящее время MODIS заменен прибором VIIRS, который впервые был запущен в 2011 году на борту спутника Suomi NPP. Инструменты MODIS были разработаны компанией Santa Barbara Remote Sensing. Они собирают данные в 36 спектральных диапазонах с длиной волны от 0,4 мкм до 14,4 мкм и с различным пространственным разрешением (2 диапазона с разрешением 250 м, 5 диапазонов с разрешением 500 м и 29 диапазонов с разрешением 1 км). Вместе эти приборы охватывают снимками всю Землю каждые 1–2 дня. Они предназначены для получения измерений крупномасштабной глобальной динамики, включая изменения в облачном покрове Земли, радиационном балансе и процессы, происходящие в океанах, на суше и в нижних слоях атмосферы. Поддержку и калибровку обеспечивает группа поддержки характеризации MODIS (MCST).

Приложения

Благодаря высокому временному разрешению, но низкому пространственному разрешению, данные MODIS полезны для отслеживания изменений ландшафта во времени. Примеры таких применений включают мониторинг состояния растительности посредством анализа временных рядов с использованием растительных индексов, долгосрочные изменения в землепокрыве (например, для мониторинга темпов обезлесения), глобальные тенденции в площади снежного покрова, затопления, вызванные обильными осадками, речными паводками или повышением уровня моря в прибрежных зонах, изменения уровня воды крупных озер, таких как Аральское море, а также обнаружение и картографирование природных пожаров в Соединенных Штатах. Центр прикладных исследований дистанционного зондирования Лесной службы США непрерывно анализирует снимки MODIS для обеспечения информацией, необходимой для управления и тушения лесных пожаров.

Технические характеристики

Спецификации Орбита 705 км, 10:30 утра нисходящий узел (Terra) или 1:30 дня восходящий узел (Aqua), солнечно-синхронная, околополярная, круговая Скорость сканирования 20,3 об/мин, ширина полосы сканирования 2330 км (поперечная) на 10 км (вдоль траектории в надире) Размеры Телескоп Диаметр 17,78 см, от внеосевого, афокальный (коллимированный), с промежуточной диафрагмой Размер 1,0 × 1,6 × 1,0 мВес 228,7 кгМощность 162,5 Вт (среднее значение за орбиту) Скорость передачи данных 10,6 Мбит/с (максимальная в дневное время); 6,1 Мбит/с (среднее значение за орбиту) Квантование 12 битПространственное разрешение 250 м (каналы 1–2), 500 м (каналы 3–7), 1000 м (каналы 8–36) Временное разрешение 1–2 дня Срок службы 6 лет

Калибровка

MODIS использует четыре бортовых калибратора, помимо взгляда в космос, для обеспечения калибровки в полете: солнечный диффузор (SD), монитор стабильности солнечного диффузора (SDSM), спектральный радиометрический калибровочный узел (SRCA) и V-образный черный излучатель. Для верификационной калибровки в MODIS использовался морской оптический буй.

Группы MODIS

Длина волны (нм)Разрешение (м)Основное применение1620–670250Границы суши/облаков/аэрозолей2841–8762503459–479500Свойства суши/облаков/аэрозолей4545–56550051230–125050061628–165250072105–21555008405–4201000Цвет океана/фитопланктон/биогеохимия9438–448100010483–493100011526–536100012546–556100013662–672100014673–683100015743–753100016862–877100017890–9201000Водяной пар в атмосфере18931–941100019915–9651000Длина волны (мкм)Разрешение (м)Основное применение203.660–3.8401000Температура поверхности/облаков213.929–3.9891000223.929–3.9891000234.020–4.0801000244.433–4.4981000Температура атмосферы254.482–4.5491000261.360–1.3901000Водяной пар перистых облаков276.535–6.8951000287.175–7.4751000298.400–8.7001000Свойства облаков309.580–9.8801000Озон3110.780–11.2801000Температура поверхности/облаков3211.770–12.27010003313.185–13.4851000Высота верхней границы облака3413.485–13.78510003513.785–14.08510003614.085–14.3851000