中尺度影像光谱仪(MODIS)


大气的观测大致分为地面、高空以及卫星遥测数种,卫星遥测随着科技日兴月异,常有新的发展,也是我们较不熟悉的项目。因此,将简单介绍在大气观测上极为重要的卫星遥测感应器-中尺度影像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS),主要用来研究与预测全球尺度下自然及人为所造成的变化,此遥测系统具有相当高的空间跟时间解析度,其庞大的资料量可提供大气或环境相关研究相当有用的资料来源。

中尺度影像光谱仪有时候也称为中级解析度成像分光辐射度计,感测器有三十六个波段(光谱频率),波长从可见光、近红外、中红光到热红外线。空间解析力介于250公尺~1000公尺,回覆期(指卫星能够观察到同一地点的最短间隔)为1~2天。MODIS感测器能够提供动态、高解析且多样的地球影像,因不同波段对大气与海洋反射与吸收特性不同,观测到的资料可应用层面亦不同,例如:波段1~2应用于云层之鉴别;波长约为459 nm~2155 nm的波段3~7之应用则为陆地及云层特性之探讨;波长400~900nm的波段8 ~16 () 之应用则为叶绿素浓度分布特性,而波段31~32则主要应用于海洋表面水温资料的监测。

目前MODIS系统组装在两台卫星上:Terra (如图1)与Aqua卫星(如图2)上,分别于 1999 年 12 月 18 日 及2002 年 5 月 4 日 成功地发射,目前运转正常。由于 Terra MODIS 的观测时间为当地时间之上午 10:30 左右,而 Aqua MODIS 则为下午 13:30 左右,在观测资料刚好可以互补,更可提供大气、海洋或陆表上极短週期现象的研究与监测,如雷雨等现象。MODIS的有些波段资料可用来分析大气气溶胶的含量、空气品质的监测(如图3)、海洋水色分析、潮流与渔汛调查等,许多 MODIS 的观测项目都是其他卫星观测器影像资料无法获得的。此外,MODIS 所得的资料亦可对于对全球的陆地、海洋和较低层大气动力发展和过程进行较深入的分析,MODIS资料应用範畴包括海洋学、生物学和大气科学与全球变迁等。目前有气象学者使用 MODIS 资料所发展出的模式,可协助预测全球变迁,进而帮助决策者做出环境保育的重要决定。

中尺度影像光谱仪(MODIS)

图1:Terra卫星

中尺度影像光谱仪(MODIS)

图2:Aqua卫星

中尺度影像光谱仪(MODIS)图3:MODIS影像显示中国地区因大火造成之烟雾

参考资料:
GeoWorld Magazine, http://www.GEOPlace.com,Dec. 2001, P.46~48, David Schaub and Alfredo Huete
http://www.geoplace.com/gw/2001/0112/0112mds.asp
MODIS网站  http://modis.gsfc.nasa.gov/about/
MODIS Rapid Respond System http://rapidfire.sci.gsfc.nasa.gov/gallery/
美国太空总署新一代MODIS卫星感测器于环境研究之应用
http://www.ascc.sinica.edu.tw/nl/91/1804/03.txt
MODIS卫星资料简介
http://140.112.65.17/odbs/Rslab/modis.htm
太空遥测中心  http://www.csrsr.ncu.edu.tw/08CS … p/Optical/MODIS.php