VIIRS, Active Fire Points

На борту КА JPSS-1 (NASA) размещены несколько инструментов ДЗЗ, и в их числе VIIRS.

Подготовка выходных продуктов (применяемая математика и алгоритмика) была тщательно отработана на аппаратах серии MODIS и успешно применяется также для КА Suomi-NPP.

Выходные продукты обработки VIIRS маркируются префиксами. В частности, продукты серии "Active Fires" маркируются префиксом AF. Продукт выдается как в формате HDF5 с компрессией, так и в текстовом файле.

В выходном продукте находятся геоцентры термоточек и их характеристики.

В текстовом файле приводится следующая информация:

# Active Fires I-band EDR
#
# source: AFIMG_j01_d20210626_ ... _cspp_dev.nc
# version: CSPP Active Fires version: cspp-active-fire-noaa_1.1.0
#
# column 1: latitude of fire pixel (degrees)
# column 2: longitude of fire pixel (degrees)
# column 3: I04 brightness temperature of fire pixel (K)
# column 4: Along-scan fire pixel resolution (km)
# column 5: Along-track fire pixel resolution (km)
# column 6: detection confidence ([7,8,9]->[lo,med,hi])
# column 7: fire radiative power (MW)
#
# number of fire pixels: 18
#
  66.21126556,   77.23838043,  339.57833862,  0.375,  0.375,    8,    9.04719543
  66.20217896,   77.23796844,  334.66714478,  0.375,  0.375,    8,   32.14452362
  66.02828217,   77.29431152,  326.48019409,  0.375,  0.375,    8,    6.09781504
  65.84307861,   77.38808441,  339.53466797,  0.375,  0.375,    8,    8.34422684
  65.95986176,   75.74540710,  326.25454712,  0.375,  0.375,    8,    2.48191285
  64.93718719,   78.34723663,  336.22009277,  0.375,  0.375,    8,    3.81555152
  ...

В продукт Image Media Center также была добавлена поддержка HDF5 с компрессией. При открытии такого файла создается документ IMC с набором растровых слоев, соответствующих матрицам данных HDF5.

При кодировании выходной продукции AF создаются по одному изображению на широту, долготу и другие характеристики термоточек. На термоточку создается пиксел со значением характеристики. Если описывается N термоточек, то изображение соответствующее долготе содержит одну колонку и N строк, в значении пишется значение долготы. Для широты то же самое, изображение из одной колонки и N строк с соответствующими значениями широты термоточек.

В описаниях выходных продуктов опускается указание системы координат, поскольку подразумевается что продукты NASA используют геодезические координаты в WGS-84.

Если комплектация растров соответствует выходному продукту обработки VIIRS, то в IMC становится доступной функция получения геоцентров термоточек в виде векторного слоя.

Функция создает новый документ с векторным слоем, в качестве геоцентров термоточек создаются округлые полигоны. Согласно документации на продукт "Active Fires", оценочный диаметр термоточки составляет 375 метров. Под эти размеры и создаются полигоны термоточек.

Им можно установить стили (например, красный), сделать полупрозрачным (например, 40%) и разместить поверх слоя Google MAP. Результат выглядит примерно так:

Здесь на первом фрагменте изображения скорее всего реальный лесной пожар, а на втором скорее всего технологические факелы нефте- или газодобычи.

Могут наблюдаться отклонения геоцентров термоточек от реальных источников на снимках Google как из-за погрешностей геопривязки снимков так и из-за погрешностей приборов телеметрии на бортах КА.

По термоточкам создаются именно полигоны, а не векторные точки, для того чтобы их можно было использовать как очаги пожаров в модуле прогнозирования распространения пожаров.

Если сравнить обработку первичных данных MODIS и VIIRS, то видно, что в получении выходных продуктов VIIRS разработчиками был использован опыт, накопленный по обработке продуктов MODIS и они выглядят намного более современными.

Расшифровка для случайных читателей:
NASA - Аэрокосмическое агенство США, ведает их космонавтикой.
MODIS Terra, MODIS Aqua - космические аппараты, на борту которых стоит съемочная система MODIS.
JPSS-1 и Suomi-NPP - космические аппараты, на борту которых стоит съемочная система VIIRS.