關於太遙 - 太空及遙測研究中心 - Center for Space and Remote Sensing Research, CSRSR
  MODIS-Terra/Aqua簡介 美國太空總署

  美國太空總署 Terra 衛星搭載著 MODIS ,於 1999 年 12 月 18 日 成功發射,並於 2000 年 2 月 24 日 開始收集資料。而載有 MODIS 探測器之 Aqua 衛星則於 2002 年 5 月 4 日 成功地發射,目前運轉正常。 MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) 又稱為中級解析度成像分光輻射度計,是搭載於 Terra 和 Aqua 衛星上的一個重要感測器。 Terra 和 Aqua 上的 MODIS 所得的資料將有助於對全球的陸地、海洋和較低層大氣動力發展和過程的了解。使用 MODIS 資料所發展應用模式可準確的預測全球變遷而幫助決策者做出保護環境的重要決定,資料應用範疇可包括海洋學、生物學和大氣科學與全球變遷。另一方面,由於 Terra MODIS 的觀測時間為當地時間之上午 10:30 左右,而 Aqua MODIS 則為下午 13:30 左右,除在觀測資料具有較佳之互補性外,更可提供大氣、海洋或陸表中極短現象之研究與監測等應用之參考,如雷雨等現象,對於極短週期各種現象之研究,幫助頗大。而 MODIS 的觀測資料,使用者可透過資料訂閱系統訂閱 MODIS 資料,亦可用適當的 X-band 接收 MODIS 直接廣播訊號。

  不同於一般常用於資源調查的衛星影像資料 ( 如 SPOT 、 Landsat 等 ) 具數量較少的頻道, MODIS 提供相當多的特定頻道。相較於前者, MODIS 更具有強大的遙測能力, MODIS 提供 36 個頻道,波長從可見光、近紅外、中紅光及熱紅外範圍 ( 如表 C.7 所示 ) 。由於頻道多,可供組合的觀測與分析方式多,故在大範圍物類調查上較 SPOT 、 Landsat 更具優勢;而且 MODIS 不只可用來作地物地類調查外,其頻道波段選擇上也以考慮在大氣和海洋上的遙測需求,例如其波段資料可用來分析大氣氣溶膠的含量、空氣品質的監測、海洋水色分析、潮流與漁汛調查等等,而許多 MODIS 的應用項目都是 SPOT 或 Landsat 影像資料無法達成的。 MODIS 約 1 到 2 天觀看整個地球一次,掃瞄寬度為 2330 公里 ,具 36 個光譜頻道,其頻帶介於 0.405 ~ 14.385 μ m ,涵蓋可見光、近紅外光與熱紅外光,並提供三種不同的空間解析度,分別為 250 公尺 (band 1~2) 、 500 公尺 (band 3~7) 和 1000 公尺 (band 8~36) ,如表 C.7 所示 :


表C.7、MODIS之觀測頻道簡介
(取自ASTER User Handbook, 2003/07/18, http://modis.gsfc.nasa.gov/about/index.html)
Primary Use Band Bandwidth        1 Required SNR        3
Spectral Radiance        2
Land/Cloud/Aerosols Boundaries 620 - 670        21.8 128
841 - 876        24.7 201
Land/Cloud/Aerosols Properties 459 - 479        35.3 243
545 - 565       29.0 228
1230 - 1250        5.4 74
1628 - 1652        7.3 275
2105 - 2155        1.0 110

Ocean Color/PhytoPANnkton/
Biogeochemistry
405 - 420        44.9 880
438 - 448        41.9 838
483 - 493        32.1 802
526 - 536        27.9 754
546 - 556       21.0 750
662 - 672       9.5 910
673 - 683        8.7 1087
743 - 753        10.2 586

862 - 877        6.2 516

Atmospheric Water Vapor 890 - 920        10.0 167

931 - 941        3.6 57

915 - 965        15.0 250
Primary Use Band Bandwidth        1 Required NE[delta]T(K)        4
Spectral Radiance        2
Surface/Cloud Temperature 3.660 - 3.840        0.45(300K) 0.05
3.929 - 3.989        2.38(335K) 2.00
3.929 - 3.989        0.67(300K) 0.07
4.020 - 4.080        0.79(300K) 0.07
Atmospheric Temperature 24 4.433 - 4.498        0.17(250K) 0.25
4.482 - 4.549        0.59(275K) 0.25
Cirrus Clouds Water Vapor 1.360 - 1.390        6.00 150(SNR)
6.535 - 6.895        1.16(240K) 0.25
7.175 - 7.475        2.18(250K) 0.25
Cloud Properties 8.400 - 8.700        9.58(300K) 0.05
Ozone 9.580 - 9.880        3.69(250K) 0.25
Surface/Cloud Temperature 10.780 - 11.280        9.55(300K) 0.05
11.770 - 12.270        8.94(300K) 0.05
Cloud Top Altitude 13.185 - 13.485        4.52(260K) 0.25
13.485 - 13.785        3.76(250K) 0.25
13.785 - 14.085        3.11(240K) 0.25
14.085 - 14.385        2.08(220K) 0.35
 

1. Bands 1 to 19 are in nm; Bands 20 to 36 are in μm
2. Spectral Radiance values are (W/m 2 -μm-sr)
3. SNR = Signal-to-noise ratio
4. NE(delta)T = Noise-equivalent temperature difference

Note: Performance goal is 30-40% better than required



Terra-ASTER

  ASTER(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) 是由日本製造的感測器,該感測器設在美國太空總署的人造衛星 Terra 上。

  ASTER 是 Terra 衛星上唯一可獲取高解析度影像的多波段 (14 個波段 ) 感測器。其主要的任務在於快速蒐集全球及局部地區的地表資訊。採用同軌立體觀測方式,也就是將後視攝影與垂直攝影影像組成交會角 31 度,飛行航高比為 0.6 之立體影像,便於製作數值地形模型資料。

  ASTER 感測器由三個子系統所組成,包括 (1) 可見近紅外光 (VNIR) 、 (2) 短波紅外光 (SWIR) 、 (3) 熱紅外光 (TIR) ,表 C.8 所示為其感測器系統規格。


表C.8、ASTER感測器系統規格

(取自ASTER User Handbook, 2003/07/18, http://asterweb.jpl.nasa.gov/default.html)

Subsystem
Band No.
Spectral Range
Spatial Resolution
Swath Width
VNIR(Visible and Near Infrared)
1
0.52 – 0.60μm
15 m
60 km
2
0.63 – 0.69μm
3N
0.76 – 0.86μm
3B
0.76 – 0.86μm
SWIR(Shortwave Infrared)
4
1.60 – 1.70μm
30 m
60 km
5
2.145 – 2.185μm
6
2.185 – 2.225μm
7
2.235 – 2.285μm
8
2.295 – 2.365μm
9
2.360 – 2.430μm
TIR(Thermal Infrared)
10
8.125 – 8.475μm
90 m
60 km
11
8.475 – 8.825μm
12
8.925 – 9.275μm
13
10.25 – 10.95μm
14
10.95 – 11.65μm