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 VIIRS/NOAA20 Deep Blue Aerosol L2 6-Min Swath 6 km

简介

来自联合极地卫星系统（JPSS）系列 NOAA-20 仪器的可见红外成像辐射计套件（VIIRS）NASA 标准二级（L2）深蓝气溶胶产品提供了陆地和海洋上空气溶胶光学厚度（AOT）及其特性的卫星衍生测量数据，数据粒度为 6 分钟，每日覆盖全球。深蓝算法借鉴了以前从陆地和海洋上的海洋观测宽视场传感器（SeaWiFS）和陆地上的中分辨率成像分光仪（MODIS）测量中检索气溶胶光学厚度的应用。本 L2 说明涉及 VIIRS 深蓝气溶胶 2.0 版（V2.0）产品，其记录始于 2018 年 2 月 17 日。

该轨道级产品（简称：AERDB_L2_VIIRS_NOAA20）的天底分辨率为 6 千米 x 6 千米，鉴于传感器的扫描几何形状和地球曲率，从天底开始分辨率逐渐增加。换个角度看，该产品的分辨率可容纳 8 x 8 原始 VIIRS 中等分辨率（M 波段）像素，名义上水平像素尺寸约为 750 米。参考波长为 550 nm 的 L2 深蓝 AOT 数据产品来自 VIIRS 的特定波段，使用两种主要的 AOT 检索算法：陆地上的深蓝算法和海洋上的卫星海洋气溶胶检索（SOAR）算法。虽然该产品根据陆地算法的检索结果称为 "深蓝"，但数据也包括水上检索结果。

每 6 分钟获取一次的 L2 netCDF 产品包含 55 个科学数据集（SDS）层。它们包括

1. Aerosol_Optical_Thickness_550_Expected_Uncertainty_Land
2. Aerosol_Optical_Thickness_550_Expected_Uncertainty_Ocean
3. Aerosol_Optical_Thickness_550_Land
4. Aerosol_Optical_Thickness_550_Land_Best_Estimate
5. Aerosol_Optical_Thickness_550_Land_Ocean
6. Aerosol_Optical_Thickness_550_Land_Ocean_Best_Estimate
7. Aerosol_Optical_Thickness_550_Ocean
8. Aerosol_Optical_Thickness_550_Ocean_Best_Estimate
9. Aerosol_Optical_Thickness_550_STDV_Land
10. Aerosol_Optical_Thickness_550_STDV_Ocean
11. Aerosol_Optical_Thickness_QA_Flag_Land
12. Aerosol_Optical_Thickness_QA_Flag_Ocean
13. Aerosol_Type_Land
14. Aerosol_Type_Land_Ocean
15. Aerosol_Type_Ocean
16. Algorithm_Flag_Land
17. Algorithm_Flag_Ocean
18. Angstrom_Exponent_Land
19. Angstrom_Exponent_Land_Best_Estimate
20. Angstrom_Exponent_Land_Ocean
21. Angstrom_Exponent_Land_Ocean_Best_Estimate
22. Angstrom_Exponent_Ocean
23. Angstrom_Exponent_Ocean_Best_Estimate
24. Cell_Average_Elevation_Land
25. Cell_Average_Elevation_Ocean
26. Fine_Mode_Fraction_550_Ocean
27. Fine_Mode_Fraction_550_Ocean_Best_Estimate
28. Idx_Atrack
29. Idx_Xtrack
30. Land_Bands
31. Latitude
32. Longitude
33. Number_Of_Pixels_Used_Land
34. Number_Of_Pixels_Used_Ocean
35. Number_Valid_Pixels
36. Ocean_Bands
37. Ocean_Sum_Squares
38. Precipitable_Water
39. Reflectance_Bands
40. Relative_Azimuth_Angle
41. Scan_Start_Time
42. Scattering_Angle
43. Solar_Zenith_Angle
44. Spectral_Aerosol_Optical_Thickness_Land
45. Spectral_Aerosol_Optical_Thickness_Ocean
46. Spectral_Single_Scattering_Albedo_Land
47. Spectral_Surface_Reflectance
48. Spectral_TOA_Reflectance_Land
49. Spectral_TOA_Reflectance_Ocean
50. TOA_NDVI
51. Total_Column_Ozone
52. Unsuitable_Pixel_Fraction_Land_Ocean
53. Viewing_Zenith_Angle
54. Wind_Direction
55. Wind_Speed

VIIRS 深蓝气溶胶 L2 产品 V2.0 和 V1.1 之间的差异

NOAA20 和 SNPP 平台都提供 V2.0 VIIRS 深蓝气溶胶产品。对 V2.0 深蓝/SOAR 算法进行了重大修改，以进一步提高数据质量。检索算法和数据产品的变化包括以下方面：

除了 SNPP VIIRS 衍生版本外，现在还提供 NOAA20 VIIRS 衍生产品。
新增 SDS 套件，用于预测陆地和海洋上空 550 nm AOT 的不确定性。(Aerosol_Optical_Thickness_550_Expected_Uncertainty_Land、Aerosol_Optical_Thickness_550_Expected_Uncertainty_Ocean、Unsuitable_Pixel_Fraction_Land_Ocean）。
通过在气溶胶查找表中添加地表压力节点，更好地考虑了陆地和海洋上空的地表压力。这提高了高架陆地表面和水面的检索精度。
在陆地上空的检索中引入了一个新的地表数据库，描述了每个地理网格中可见光波段和 2.2 毫米波段之间的地表反射率关系。这一新数据库减少了总体偏差。
新的精细模式主导气溶胶光学模型被添加到现有的非球形尘埃模型中，共同取代了陆地上原有的深蓝光学模型。这提高了精细模式主导气溶胶情况下的检索精度。
优化全球检索性能。
改进了质量保证过滤和烟雾探测方案。
有关全局属性、数据域属性、质量标志、处理和使用这些数据产品的软件等更多信息，请查阅 VIIRS 深蓝气溶胶产品用户指南。

数据信息

代码

!pip install leafmap
!pip install pandas
!pip install folium
!pip install matplotlib
!pip install mapclassify
 
import pandas as pd
import leafmap
 
url = "https://github.com/opengeos/NASA-Earth-Data/raw/main/nasa_earth_data.tsv"
df = pd.read_csv(url, sep="\t")
df
 
leafmap.nasa_data_login()
 
 
results, gdf = leafmap.nasa_data_search(
    short_name="ABoVE_ASCENDS_XCO2_2050",
    cloud_hosted=True,
    bounding_box=(-180.0, -90.0, 180.0, 90.0),
    temporal=("2000-01-01", "2024-04-22"),
    count=-1,  # use -1 to return all datasets
    return_gdf=True,
)
 
 
gdf.explore()
 
#leafmap.nasa_data_download(results[:5], out_dir="data")

数据网址

VIIRS/NOAA20 Deep Blue Aerosol L2 6-Min Swath 6 km - LAADS DAAC

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