Projekt:FE Auswerteverfahren 1/Schnee/Methoden/Optische Verfahren/MODIS/MOD10A1
MOD10A1 (Riggs et al., (2006))[Bearbeiten]
Tägliches Produkt der Schneekartierung in sinusförmiger Projektion bei dem die günstigsten Beobachtungen (Pixelebene) aus MOD10_L2 ausgewählt werden. Im Unterschied zu den MOD10_L2G wird außerdem die Schneealbedo berechnet.
Algorithmus[Bearbeiten]
Die tägliche Karte der Schneebedeckung wird gebildet, indem viele Einzelbobachtungen für einen Tag zu Gitterzellen zusammengefasst werden.
Die Pixel der Einzelbeobachtungen werden dabei entsprechend ihrer Entfernung vom NADIR, Überdeckungsfläche innerhalb der Gitterzelle und Sonnenhöhe bewertet. Das Ziel dieser Bewertung ist es, diejenige Beobachtung zu wählen, welche den größten Sonnenhöhenwinkel und die geringste Entfernung zum NADIR bei gleichzeitig größter Überdeckung innerhalb der Gitterzelle aufweist. Für die Wichtung wird folgender Algorithmus angewandt:
Das Ergebnis des Algorithmus ist eine täglich Schneekarte der Region, die durch die entsprechende Kachel abgedeckt wird.
Der tägliche Schneebedeckungsanteil wird aus den zur Verfügung stehenden Beobachtungen entsprechend dem Bewertungsalgorithmus analog erstellt. Die Schneealbedo wird sowohl im Sichtbaren als auch im nahen Infrarot unter Zuhilfenahme der MODIS Landoberflächen Reflektivität berechnet. Eine anisotrope Antwortfunktion wird dabei benutzt, um anisotrope Streuungseffekte des Schnees in nicht bewaldeten Regionen zu korrigieren. Dabei wird unterstellt, dass bewaldete Flächen entsprechend dem Lambert’schen Gesetz reflektieren. Winkel und Neigungskorrektur erfolgt mit Hilfe von GTOPO30 und DEM. Die Schneealbedo wird jeweils nur für Zellen mit Schneebedeckung berechnet.
Eingangsdaten[Bearbeiten]
Die nachstehende Tabelle gibt einen Überblick über die verwendeten Eingangsdaten:
| Earth Science Data Type (ESDT) | Long Name | Data Used |
|---|---|---|
| MOD10L2G | MODIS/Terra Snow Cover Daily L2G, Global 500m SIN Grid | Snow cover, fractional snow and snow spatial QA |
| MODMGGAD | MODIS/Terra Geolocation Angles, Daily L2G Global 1km SIN Grid Day | Number of observations, coverage, observation swath and location |
| MODPTHKM | MODIS/Terra Observation Pointers, Daily L2G Global 500m SIN Grid | Number of observations, coverage, observation swath and location |
| MOD09GHK | MODIS/Terra Observation Pointers, Daily L2G Global 500m SIN Grid | Surface reflectance bands 1-5 and 7 |
| MOD12Q1 | MODIS/Terra Land Cover Type Yearly, L3 Global 1km SIN Grid | Land cover type |
Ergebnisdatensatz[Bearbeiten]
- Snow Cover Day Tile
Die Schneebedeckungskarte resultiert aus der Wahl der günstigsten Beobachtung aller Einzelbilder innerhalb einer Gitterzelle während eines Tages. Dabei wird Schnee, schneebedeckte Wasserkörper, Land, Wasser, Wolken und Andere kartiert.
- Fractional Snow Cover
Die Karte der Schneeanteile ist ebenfalls das Ergebnis einer Auswahl der günstigsten Beobachtung mit Hilfe des Bewertungsalgorithmus. Der Schneeanteil wird mit einem Wert von 0 bis 100% angegeben. Daneben existieren die Attribute Wasser, Wolke und Andere.
- Snow Albedo Daily Tile
Das Ergebnis des Schneealbedoalgorithmus wird innerhalb dieses Attributs für jede Kachel gespeichert. Die Spannweite der Werte kann dabei von 0 bis 100 reichen.
Genauigkeit und Fehler[Bearbeiten]
Die Genauigkeit und Fehler bezüglich der Schneeerkennung resultieren aus dem Produkt MOD10_L2. Zusätzliche Fehler entstehen durch die Übertragung der Pixel in Gitterzellen (L2G), wobei ein Pixel in mehr als einer Gitterzelle berücksichtigt werden kann. Dadurch kann eine falsche Schneeidentifikation gleich zu mehren falschen Zellen führen.
Da es sich um ein Produkt handelt, welches speziell zur Beobachtung der Antarktis dienen soll, muss die Genauigkeit auf dem Kontinent als gering eingestuft werden, da größere Schwierigkeiten in der Unterscheidung zwischen Wolken und Schnee auftreten. Es wurden keine Anstrengungen unternommen eine Verbesserung diesbezüglich zu erreichen.
Die Validierung und Bewertung der Schneealbedodaten ist noch nicht abgeschlossen. Es wird geschätzt, dass sie in einem Bereich von 10% von Messwerten an der Oberfläche abweichen.
--Sebbo 21:08, 29. Aug. 2007 (CEST)