极轨气象卫星大气垂直探测资料L1C数据格式 辐射率.docx
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1、ICS07.060CCSA47中华人民共和OBI家标准GB/TXXXXX-XXXX极轨气象卫星大气垂直探测资料LIC数据格式辐射率1.evelICdataformatofatmosphericverticalsoundingdataforpolarorbitingmeteorologicalsatellitesRadiance点击此处添加与国际标准一致性程度的标识(征求意见稿)(本稿完成日期:2022-11-1)在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。XXXX -XX-XX 实施XXXX-XX-XX发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会目次前言
2、Il引言IV1范围12规范性引用文件13术语和定义14缩略语15数据内容36数据格式3附录A(规范性)卫星标识、仪器标识、通道数及扫描点数错误!未定义书签。附录B(规范性)LlC数据部分要素含义1附录C(规范性)LlC数据BUFR编码代码表含义2参考文献错误!未定义书签。本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由中国气象局提出。本文件由全国卫星气象与空间天气标准化技术委员会(SAC/TC347)归口。本文件起草单位:国家卫星气象中心、国家气象信息中心、国防科技大学和中国气象局气象干部培训学院。本文件主要起草人:希爽、薛蕾、马刚、龙智
3、勇和纪翠玲。极轨气象卫星大气垂直探测辐射率LIC数据是数值天气预报的数据源之一,统一和规范其辐射率数据格式对其在资料同化工作中的处理、交换和应用至关重要。极轨气象卫星大气垂直探测资料LIC数据格式辐射率1范围本文件规定了极轨气象卫星大气垂直探测到的辐射率LlC数据的内容和格式。本文件适用于国内外极轨气象卫星大气垂直探测的辐射率LlC数据的处理、交换和应用。FY-3MWR1辐射率LIC数据的格式可参照使用。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1卫星大气垂直探测satelIiteatmosphericverticalsounding能够提供气象要
4、素垂直分布(廓线)的卫星观测。3.2辐射率radiance辐射源在单位投影面积上单位立体角内的辐射通量。注:单位为瓦每平方米单位立体角(Wm2s)。3.3亮度温度brightnesstemperature当某灰体辐射功率等于某一黑体辐射功率时,该黑体的绝对温度。注:单位为开尔文(K)。1.IC数据LeveI1Cdata,L1Cdata为数值天气预报需求而加工处理的气象卫星大气垂直探测的辐射率数据。注:LIC数据包括亮度温度、扫描点观测时间、扫描点地理信息、观测几何信息、质量标识、云覆盖和降水标识等信息。3.4八位组OCtet计算机领域里8个比特位作为一组,编码时从高位到低位依次进行的单位制。来
5、源,QX/T2352014,2.1,有修改4缩略语下列缩略语适用于本文件。AIRS:EoS-AqUa星载仪器先进红外高光谱大气垂直探测仪(AtnIoSPhCriCInfraredSounder)AMSU-A:NoAA及MCtoP星载仪器先进微波探测器-A(AdvanCCdMicrowaveSoundingUnit-A)AMSU-B:NOAA星载仪器先进微波探测器-B(AdVanCedMicrowaveSoundingUnit-B)ATMS:NPP及NOAA星载仪器先进微波大气探测器(AdVanCedTechnologyMicrowaveSounder)BUFR:气象数据的二进制通用表示格式(B
6、inaryUniversalFormforRepresentationofmeteorologicaldata)CCTTTTA5:国际电话电报咨询委员会国际字母5号码(ConSUItatiVeCommitteeonInternationalTelephoneandTelegraphInternationalAlphabetNo.5)CrTS:NPP及NoAA星载仪器跨轨扫描大气红外探测仪(CroSS-trackInfraredSounder)EOS-Aqua:美国地球观测系统计划水卫星(EarthObservationSystem-Aqua)FY-3:风云三号气象卫星FY-3RM:风云三号降水
7、测量卫星(FengYun3RainfallMeasurement)HIRS:NoAA星载仪器高分辨率红外辐射探测仪(HighResolutionInfraredSounder)HIRAS:FY-3星载仪器红外高光谱大气探测仪(HyPeLSPeCtralInfraredAtmosphericSounder)!AST:MetOP星载仪器红外大气探测干涉仪(InfraredAtmosphericSoundingTnterfermeter)IRAS:FY-3星载仪器红外分光计(InfraredAtmosphericSounder)MetOp:欧洲气象卫星组织的极轨气象业务卫星(MeteOrOIogiC
8、alOperationalSatellite)MetOp-SG:第二代MetOP卫星(MeteorologicalOperationalSatellite-SecondGeneration)MHS:NoAA及MetOP星载仪器微波湿度计(MiCrOwav。HumiditySounding)MWHS:FY-3星载仪器微波湿度计(MiCrOWaVeHumiditySounder)MIS-11:FY-3星载仪器微波湿度计-H型(MiCrOWaVeHunmiditySounder-II)MWRI:FY-3星载仪器微波成像仪(MirCOWaVeRadiationTmager)MWTS:FY-3星载仪器微
9、波温度计(MiCroWaVeTemperatureSounder)MWTSTI:FY-3星载仪器微波温度计-H型(MiCroWaVeTemperatureSounder-II)NWTS-ITI:FY-3星载仪器微波温度计TH型(MiCrOWaVeTemperatureSounder-TII)NOAA:美国国家海洋与大气管理局(NationalOceanicandAtmosphericAdministration)NPP:美国国家极轨业务环境卫星系统预备项目(NationalPolar-orbitingOperationalEnvironmentalSatelliteSystemPreparat
10、oryProject)SNPP:美国美国航空航天局发射的极轨卫星(SUomiNationalPolar-orbitingPartnership)UTC:世界协调时(UniVerSalTimeCoordinated)VASS:FY-3大气垂直探测系统,由微波温度计、微波湿度计和红外分光计/红外高光谱探测仪组成(VerticalAtmosphericSoundingSystem)WM0:世界气象组织(WorldMeteorologicalOrganization)5辐射率LIC数据内容极轨气象卫星大气垂直探测的辐射率LIC数据文件中的数据为轨道观测数据,以观测点资料形式存在,由每个有效卫星观测像元
11、的基本信息内容和扩展信息内容组成,分别包括下列内容:a)基本信息内容包含每个像元的观测时间(UTC),投影的地理信息、下垫面类型、观测几何信息、海拔高度、预处理质量标识、该仪器全部有效通道的亮度温度数值;b)扩展信息内容包含但不限于该像元的云覆盖、降水标识等。5.1数据格式1.IC数据采用直接存取方式,探测仪器每个扫描点为一个数据记录,每个数据记录的数据内容和格式见表1。卫星标识用数字表示,每颗卫星对应的卫星标识、仪器标识、通道数和每根扫描线的扫描点数见表A.Io表1极轨气象卫星大气垂直探测的辐射率LlC数据格式序号变量名数据类型数据单位比例因子说明备注1Sat_id整型,32位一1卫星标识见
12、表A.12instrument-id整型,32位1仪器标识见表AJ3Scanline整型,32位1扫描线序号4Scan_fov整型,32位一1扫描点序号5obs_year整型,32位1扫描线/点的年计数世界时6obs_mon整型,32位一1扫描线/点的月计数世界时7obs_day整型,32位1扫描线/点的日计数世界时8obshor整型,32位1扫描线/点的时计数世界时9obs_min整型,32位一1扫描线/点的分计数世界时10obs_sec整型,32位1扫描线/点的秒计数世界时11obs_lat整型,32位O100纬度-9000,900012obs_lon整型,32位O100经度-18000,
13、1800013surfacemark整型,32位1陆表标识见附录B14SurfaceJieight整型,32位m1海拔高度-400,1000015Localzenith整型,32位0100卫星天顶角见附录B16Local_azimuth整型,32位O100卫星方位角见附录B17Solar_zenith整型,32位O100太阳天顶角见附录B18Solar_azimuth整型,32位O100太阳方位角见附录B19Sat_scalti整型,32位m1卫星轨道高度20Obsdataqual整型,32位1质量标识见附录B21Obs_BT(nCh)整型,32位K100星载仪器光谱通道辐射亮度温度(通道数n
14、Ch)见表AJ22Cld_frac整型,32位%1云覆盖见附录B23Pre_mark整型,32位一1降水标识见附录B24Cld_water整型,32位kgm100云水含量25Presurface整型,32位mmh1100地面降水率26Windspeed整型,32位ms100洋面风速27Temsurface整型,32位K100洋面/陆面温度28Wind_dir整型,32位O100洋面风向29Emissivity整型,32位%1地表发射率各要素缺测值定义为999999。I对于星载仪器红外高光谱大气探测仪(如AIRS、CrlS、IASl和HlRAS等),nCh为经过通道选择后的通道数。辐射率LlC数
15、据部分要素的含义见附录B。表1中1-21为基本信息内容,22以后的为扩展信息内容。例如:FY-3极轨卫星大气垂直探测VASS的三个仪器的LlC数据,均包含表1里的基本信息内容121和扩展信息内容22、23O5.2数据BUFR编码5.2.1编码构成编码由指示段、标识段、选编段、数据描述段、数据段和结束段构成,见图1。在辐射率LlC数据格式中不使用选编段;其他各段的编码规则见5.2.2,编码中使用的时间除特殊说明外,均为UTC。图1极轨气象卫星大气垂直探测辐射率LIC数据BUFR编码结构5.2.2编码规则5.2.2.1指示段指示段由8个八位组组成,包括BUFR数据的起始标志、BUFR数据长度和BU
16、FR版本号。具体编码应符合表2的规定。表2指示段编码说明八位组序号含义值备注1BuFR数据的起始标志B按照CCITTIA5编码2U3F4R5-7BUFR数据长度实际取值以八位组为单位8BUFR版本号4WMO2015年发布版本45.2.2.2标识段标识段由23个八位组组成,包括标识段段长、主表号、数据加工中心、数据加工子中心、更新序列号、选编段指示、数据类型、国际数据子类型、本地数据子类型、主表版本号、本地表版本号、数据编码时间等信息。具体编码应符合表3的规定。表3标识段编码说明八位组序号含义值备注1-3标识段段长(以八位组为单位)23标识段的长度4BUFR主表标志0使用标准的世界气象组织定义的
17、第94号编码格式(WM0FM-94)BUFR表5-6数据源中心代码值取值见附录C的表C.1,如39表示国家卫星气象中心7-8数据源子中心0未被子中心加工过9更新序列号非负整数原始编号为0,其后随资料更新编号逐次增加10选编段指示0表示此数据不包含选编段11数据类型:!表示本资料为卫星垂直探测资料12国际数据子类型代码值取值见附录C的表C.2,如8表示VASS数据13本地数据子类型0未定义本地数据子类型14主表版本号39BUFR主表的版本号15本地表版本号0本地表版本号16-17年实际取值数据编报时间:年(4位公元年)18月实际取值数据编报时间:月19S实际取值数据编报时间:日20时实际取值数据
18、编报时间:时21分实际取值数据编报时间:分22秒实际取值数据编报时间:秒23自定义0保留表中数据编报时间使用UTCo5.2.2.3数据描述段数据描述段长度根据编码的传感器要素内容而定,包括数据描述段段长、保留字段、观测记录数、数据性质和压缩方式以及描述符序列。具体编码应符合表4的规定。表4数据描述段编码说明八位组序号含义值备注1-3数据描述段段长实际取值表示数据描述段的长度4保留字段0保留5-6数据记录数实际取值非负整数,表示报文中包含的观测记录数(卫星扫描点数)7数据性质和压缩方式128或192128:表示本数据采用BUFR非压缩方式编码;192:表示本数据采用BUFR压缩方式编码8-33描
19、述符序列310068,110000,031002,201134,005042,201000,201139,002155,201000,025077,025078,033007,012163卫星垂直探测资料描述符序列5.2.2.4数据段数据段长度不固定,具体长度与实际观测相关。数据段包括数据段段长、保留字段,并包含数据描述段第8八位组后编码的描述符序列展开后各个要素对应的编码值。具体编码见表5表6。不同的传感器通道数的差异主要是通过延迟重复描述符110OoO和延迟重复因子031002来表达:110000表示其后的10个(不包括031002)描述符延迟重复,具体重复的次数(也就是传感器的通道数)由
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