葵花(Himawari)8/9卫星数据处理

李国春

葵花8（含葵花9，下同）是静止气象卫星，数据范围是星下点为140°E赤道上空的大圆盘。空间分辨率有500m、1km和2km三种。虽然其空间分辨率不高，但是有极高的时间分辨率，观测数据刷新仅10分钟。这对一些生态、农业和大范围自然灾害的动态检测具有非常高的应用价值。

本文介绍如何使用RSD处理葵花8数据。

一、数据下载

下载地址（ftp.ptree.jaxa.jp），登陆后进入jma，然后有两个目录，一个是hsd，里面存放的是扩展名为dat的数据。另一个是netcdf，里面存储的是nc格式数据。

1. dat格式数据

进入hsd目录，里面一大堆的压缩文件。某一个文件的文件名可能如下：

HS_H09_20230226_0350_B04_FLDK_R10_S0210.DAT.bz2

文件名中 FLDK ，表示是大圆盘数据，是我们需要的，没有 FLDK 我们暂时不予考虑。

B04 表示该数据集是4波段数据，文件名中的这个字段可以是B01~B16，代表1~16波段。

R10 是分辨率指示。有R05、R10和R20三种，分别代表葵花8的500m、1km和2km分辨率数据。

S02 是大圆盘分割条带的指示。S01~S10表示从大圆盘分割出来的某一条。

可见，下载大圆盘各波段不同分辨率的数据需要下载一大堆的文件。

注意：下载的文件解压后都放在一个目录中，不要每个文件放在单独的一个目录。

2. nc 格式的数据

在日本气象局jma目录下进入netcdf目录，直接下载nc格式的数据文件。实际上这些nc格式的数据是 hdf5格式。

二、处理500m的大圆盘数据

1. 打开葵花8 500m 大圆盘数据

启动RSD，点击图1的菜单命令

 图1 打开葵花8大圆盘数据的菜单命令                                                

点击后，从打开文件对话框选择一个文件打开，如：

HS_H09_20230226_0350_B03_FLDK_R05_S0310.DAT

注意这个文件的文件名中一定要包含 R05 ，表示500m数据，另外要包含 FLDK ，表示是大圆盘数据。点击打开后，RSD自动搜索该500m分辨率数据的全部条带和全部波段（500m只有3波段）数据。然后出现投影对话框，直接点击确定。RSD自动投影后，打开结果见图2。

图2 等经纬度网格的葵花8 500m数据

2. 向现有任务添加葵花8 500m数据

如果需要在特定的区域使用特定的投影处理葵花8数据，可以在投影对话框中更改投影和框架范围。也可以在已经处理中的任务添加葵花8数据。例如，中国区域500m的Albers投影框架。从图3的菜单命令选择添加葵花8 500m数据。

图3 向现有任务添加葵花8数据的菜单命令

添加结果见图4。

 图4 中国大陆地区添加葵花8 500m数据

3. 保存投影后的葵花8 500m数据

可以从菜单命令选择保存为RSD格式文件，或者从层列表勾选葵花8数据层，点击 任务管理->导出数据->导出GeoTIFF格式文件 ，或者右击该层，在弹出菜单选择 导出GeoTIFF格式文件 。或者也可以选择导出其它格式文件。

三、处理1km的大圆盘数据

同样使用图1的菜单命令，选择1km数据。数据文件可以选择如：

HS_H09_20230226_0350_B02_FLDK_R10_S0510.DAT

R10表示是1km数据，只选择一个文件，RSD就自动查找所有的1km大圆盘数据文件。

打开后如图5。

 图5 1km葵花8大圆盘数据打开结果

图中红框可见1km葵花8数据有3个波段，分别为1、2、4波段。

其处理它同500m数据。

四、处理2km的大圆盘数据

同样使用图1的菜单命令，选择2km数据。数据文件可以选择如：

HS_H09_20230226_0350_B05_FLDK_R20_S0210.DAT

R20表示是2km数据，只选择一个文件RSD就自动查找所有的大圆盘2km数据文件。

打开后结果图略。

2km葵花8数据有12个波段，为5~16波段。其它处理同500m数据。

五、计算葵花8数据反射率、亮温

葵花8数据在dat文件中已经给出了计算辐亮度、反射率和亮温的系数。也可以在这里直接计算以节省的处理时间。图1中有计算各个分辨率数据反射率、亮温的单独的菜单。虽然提供了不同的菜单，但是与打开通道计数使用的是同样的数据。操作过程也相同。

比如打开2km数据的反射率和亮温，打开一个中国大陆的2km Albers投影的框架。按照图6的菜单命令添加葵花8数据，结果见图7。

 

 图6 添加葵花8数据反射率、亮温的菜单

图7 计算葵花8数据的反射率和亮温

RSD中算得的反射率放大了10000倍，亮温放大了100倍。例如图7中间红框中，第1、2两个通道（波段5、6）是反射波段，其结果是反射率，值2394表示反射率值为0.2394。3~12通道（波段7~16）是发射波段，值29850表示亮温值为298.50°K。

500m数据与1km数据均为反射波段，结果与2km数据类似，恕不赘述。

六、处理NetCDF格式葵花8数据

在jma目录下进入netcdf目录可以下载NetCDF格式数据。有2km和5km两种。使用图1中 Himawari8/9 nc 格式 菜单命令可以直接打开扩展名为nc的数据。打开结果见图8。

图8 打开NetCDF格式的葵花8数据

NetCDF格式的葵花8数据包含全部16个波段的数据。前六个数据通道为反射率波段，后面10个为黑体辐射亮温。

加企鹅758461012，原来的满了。