OMI卫星数据介绍（包含气溶胶产品）
1. Aura卫星及其搭载的传感器
Aura (在拉丁文中表示空气)于2004年7月15日发射升空,是由多个国家的航空航天局共同研制的科学探测卫星,是继Terra和Aqua（搭载有MODIS传感器）后的又一颗重要的对地观测系统(EOS)卫星。其主要任务是开展对地球臭氧层、空气质量和气候变化的观测和研究。Aura是近极地、太阳同步轨道卫星,设计寿命为6年,围绕地球一圈约为100分钟左右,重复观测周期为16天。轨道斜角为98.2度,过境时间为当地下午1点45分,一天绕地飞行14或者15圈(表1.1)。在Aura卫星上供搭载了四个对地观测仪：高分辨率动态临边探测器（HRDLS）、微波临边探测器（MLS）、对流层放射光谱仪（TES）、臭氧监测仪（OMI）。
表1.1 Aura轨道参数
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项目 |
参数 |
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轨道高度 |
705km |
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倾斜角 |
98.2度 |
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过境时间 |
13:45 |
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日轨道数 |
14/15圈 |
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重复周期 |
16天 |
2.OMI仪器介绍
OMI是美国国家航空航天局(NASA)于2004年7月15日发射的Aura地球观测系统卫星上携带的4个传感器之一。OMI由荷兰和芬兰与NASA合作制造,是GOME和SCIAMACHY的继承仪器,轨道扫描幅为2600km,空间分辨率是13kmx24km,一天覆盖全球一次。如表1. 2, OMI有三个通道,波长覆盖范围为270-500nm,平均光谱分辨率为0.5m。该传感器主要监测大气中的臭氧柱浓度和廓线、气溶胶、云、表面紫外辖射,还有其它的痕量气体,如N02、S02、HCHO、BrO、0C10等(表1.3)。OMI有产品等级分为：Level 1B、 Level 2、 Level 2G、 Level 3。
特别指出的是：OMI区分多种气溶胶类型例如烟雾、粉尘、硫酸盐，OMI二级（L2）气溶胶产品为OMAERO和OMAERUV，产品包含气溶胶光学厚度、单次散射反照率、气溶胶指数等数据集。
表1.2 OMI的性能参数
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项目 |
参数 |
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可见光 |
350~500nm |
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紫外光（UV1） |
207~314nm |
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紫外光（UV2） |
306~380nm |
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光谱分辨率 |
1.0~0.45nm |
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光谱采样点个数 |
2~3 |
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视场扫描角 |
114° |
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瞬时视场 |
3km |
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功率 |
66W |
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物理尺寸 |
50×40×35cm |
表1.3 OMI卫星遥感产品
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产品名称 |
单位 |
准确率 绝对::相对 |
时间分辨率 |
水平分辨率 分辨率::覆盖范围 |
垂直分辨率 分辨率::覆盖范围 |
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福亮度 |
W/cm2/sr |
3%::1% |
一次/天 |
13×24km::GD |
无 |
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臭氧总量 |
DU |
3%::1.5% |
一次/天 |
13×24km::GD |
柱总量 |
|
臭氧廓线 |
Ppmv |
10%::10% |
一次/天 |
13×8km::GD |
6km::20-45km |
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对流层臭氧柱总量 |
DU |
25%::10% |
一次/天 |
52×48km::60S~60°ND |
柱总量 |
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地表UVB通量 |
w/m--2 |
10%::10% |
一次/天 |
13×24km::GD |
地面 |
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云散射层气压 |
hPa |
100hPa::30hPa |
一次/天 |
13×24km::GD |
柱总量 |
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AOT（气溶胶光学厚度） |
无量纲 |
0.1::0.05 30%:; 10% |
一次/天 |
13×24km::GD |
柱总量 |
|
气溶胶单次散射反照率 |
无量纲 |
0.1::0.05 |
一次/天 |
13×24km::GD |
柱总量 |
|
SO2 |
Mol/cm2 |
50%::20% 30%::20% |
一次/天 |
13×24km::GD |
柱总量 |
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NO2 |
Mol/cm2 |
2×1016:: 2×1016 |
一次/天 |
26×48km::GD |
柱总量 |
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HCHO |
Mol/cm2 |
35%::25% |
一次/天 |
13×24km::GD |
柱总量 |
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BrO |
Mol/cm2 |
25%::25% |
一次/天 |
13×24km::GD |
柱总量 |
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OCIO |
Mol/cm2 |
15%::10% |
一次/天 |
26×48km::V |
倾斜柱总量 |
3.OMI数据下载和读取
OMI数据可以再NASA官网下载，数据产品实时更新，下载地址为：https://disc.gsfc.nasa.gov/
OMI数据格式为HDF5，可以利用ENVI5.x直接打开也可以利用IDL读取。
ENVI5.x提供了打开HDF5文件功能（File->Open As->Generic Formats->HDF5 ），图1为打开的OMI二级气溶胶产品OMAERO。
图1 ENVI5.1中打开OMI气溶胶产品OMAERO
图2 OMDOAO3产品展示
4.OMI命名介绍
OMI气溶胶产品（OMAERO和OMAERUV）产品的名称为：
OMI-Aura_L2-OMAERO_2012m0101t0536-o39697_v003-2012m0529t014335.he5
OMI-Aura_L2-OMAERUV_2013m1218t0327-o50137_v003-2013m1218t093954.he5
这里以OMI-Aura_L2-OMAERO_2012m0101t0536-o39697_v003-2012m0529t014335.he5
为例介绍命名规则：
命名规则：《InstrumentID》_《DataType》_《DataID》_《Version》.《Suffix》
《InstrumentID》 = OMI-AURA（卫星仪器名称）
《DataType》 = L2-OMAERO或者L2-OMAERUV（产品等级和名称）
《DataID》 = 2012m0101t0536-o39697（获取日期2012年1月1日）
《Version》 = v003-2012m0529t014335（版本为003，产品处理日期2012年5月29日）
《Suffix》 = he5（数据扩展名）
5.OMI内容相关网站
OMI数据下载： https://disc.gsfc.nasa.gov/
OMI荷兰皇家气象研究所官网：https://www.knmiprojects.nl/projects/ozone-monitoring-instrument
OMI网站：https://ozoneaq.gsfc.nasa.gov/
AURA卫星网站：https://avdc.gsfc.nasa.gov/index.php