Sentinel-5P OFFL CH4: Offline Methane

COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4
Доступность наборов данных
2019-02-08T08:13:16Z–2026-10-12T16:19:50Z
Поставщик набора данных
Фрагмент кода Earth Engine
ee.ImageCollection("COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4")
Интервал повторного посещения
2 дня
Теги
atmosphere climate copernicus esa eu knmi methane s5p sentinel sron tropomi

Описание

OFFL/L3_CH4

Этот набор данных содержит офлайн-изображения высокого разрешения, на которых показана концентрация метана.

Метан (CH4) – второй по значимости после углекислого газа (CO2) фактор антропогенного усиления парникового эффекта. Примерно три четверти выбросов метана имеют антропогенное происхождение, поэтому важно продолжать спутниковые измерения. TROPOMI предназначен для определения концентрации CH4 в атмосфере с высокой чувствительностью к поверхности Земли, хорошим пространственно-временным покрытием и достаточной точностью для обратного моделирования источников и стоков. TROPOMI использует информацию о поглощении из полосы кислорода-А (760 нм) и коротковолнового инфракрасного спектрального диапазона для мониторинга содержания CH4 в атмосфере Земли. Подробнее…

В настоящее время известны следующие проблемы с качеством данных, которые не охватываются флагами качества и которые следует учитывать при просмотре продукта метана, а также предварительных результатов проверки. Подробную информацию можно найти на сайте MPC VDAF.

Фильтрация по значению qa_value < 0,5 не удаляет все пиксели, которые считаются плохими. Некоторые пиксели с низкой концентрацией метана все ещё присутствуют:

  • На отдельных снимках TROPOMI видны полосы ошибочных значений CH4 в направлении полета.

  • Не все пиксели над внутренними водоемами фильтруются.

  • Погрешности для XCH4 основаны только на точности одного зондирования из-за шума измерений. Для приложений, требующих оценки общей неопределенности, мы предлагаем умножить предоставленную погрешность на коэффициент 2, который отражает разброс погрешностей одиночного зондирования при валидации TCCON.

  • Данные до ноября 2021 года содержат только XCH4 над сушей, после чего были добавлены наблюдения за океаном.

  • Данные за период с 26 июля по 31 августа 2022 г. отсутствуют из-за сбоя в работе поставщика.

Продукт OFFL L3

Чтобы создать продукты OFFL L3, мы определяем, в каких областях граничной рамки продукта есть данные, с помощью команды, подобной следующей:

harpconvert --format hdf5 --hdf5-compression 9
-a 'CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air_validity>50;derive(datetime_stop {time})'
S5P_OFFL_L2__CH4____20190223T202409_20190223T220540_07072_01_010202_20190301T221106.nc
grid_info.h5

Затем мы объединяем все данные в одну большую мозаику (усредняя значения для пикселей, которые могут иметь разные значения в разное время). На основе мозаики мы создаем набор фрагментов, содержащих ортотрансформированные растровые данные.

Пример вызова harpconvert для одного фрагмента: harpconvert --format hdf5 --hdf5-compression 9 -a 'CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air_validity>50; derive(datetime_stop {time}); bin_spatial(2001, 50.000000, 0.01, 2001, -120.000000, 0.01); keep(CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air, aerosol_height, aerosol_optical_depth, sensor_azimuth_angle, sensor_zenith_angle, solar_azimuth_angle, solar_zenith_angle)' S5P_OFFL_L2__CH4____20190223T202409_20190223T220540_07072_01_010202_20190301T221106.nc output.h5

Sentinel-5 Precursor

Sentinel-5 Precursor – это спутник, запущенный 13 октября 2017 г. Европейским космическим агентством для мониторинга загрязнения воздуха. Бортовой датчик часто называют Tropomi (TROPOspheric Monitoring Instrument).

Все наборы данных S5P, кроме CH4, имеют две версии: Near Real-Time (NRTI) и Offline (OFFL). Канал CH4 доступен только в режиме OFFL. Объекты NRTI охватывают меньшую площадь, чем объекты OFFL, но появляются быстрее после получения. Объекты OFFL содержат данные с одной орбиты (поскольку половина Земли находится в темноте, они содержат данные только для одного полушария).

Из-за шума в данных отрицательные значения вертикальных столбцов часто наблюдаются в чистых регионах или при низких выбросах SO2. Рекомендуется не фильтровать эти значения, за исключением выбросов, то есть для вертикальных столбцов ниже -0,001 моль/м^2.

Исходные данные Sentinel 5P уровня 2 (L2) группируются по времени, а не по широте и долготе. Чтобы данные можно было загрузить в Earth Engine, каждый продукт Sentinel 5P L2 преобразуется в L3 с сохранением одной сетки на орбиту (то есть агрегирование по продуктам не выполняется).

Исходные продукты, охватывающие антимеридиан, загружаются как два объекта Earth Engine с суффиксами _1 и _2.

Преобразование в L3 выполняется инструментом harpconvert с помощью операции bin_spatial. Исходные данные фильтруются, чтобы удалить пиксели со значениями контроля качества меньше:

  • 80% для AER_AI
  • 75% для диапазона NO2 tropospheric_NO2_column_number_density.
  • 50% для всех остальных наборов данных, кроме O3 и SO2.

Продукт O3_TCL принимается напрямую (без запуска harpconvert).

Диапазоны частот

Диапазоны частот

Размер пикселя: 1113,2 м (все диапазоны)

Название Единицы Мин. Макс. Размер пикселя Описание
CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air Молярная доля 1285* 2405* 1113,2 метра

Среднее по столбцу отношение смеси метана в сухом воздухе, в миллиардных долях

aerosol_height м 906* 11251* 1113,2 метра

Параметр высоты аэрозоля при извлечении CH4

aerosol_optical_depth 0,00032* 0,2405* 1113,2 метра

оптическая толщина аэрозоля в коротковолновом инфракрасном диапазоне

sensor_azimuth_angle deg -180* 180* 1113,2 метра

Азимутальный угол спутника в местоположении пикселя на земле (WGS84); угол измеряется к востоку от севера.

sensor_zenith_angle deg 1* 60* 1113,2 метра

Зенитный угол спутника в местоположении пикселя на земле (WGS84); угол, измеренный от вертикали.

solar_azimuth_angle deg -180* 180* 1113,2 метра

Азимутальный угол Солнца в местоположении пикселя на поверхности (WGS84); угол измеряется к востоку от севера.

solar_zenith_angle deg 6* 70* 1113,2 метра

Угол зенита спутника в местоположении наземного пикселя (WGS84); угол, измеренный от вертикали.

CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air_bias_corrected Молярная доля 1295* 2432* 1113,2 метра

Среднее по столбцу воздуха отношение смеси метана в сухом воздухе, в миллиардных долях, скорректированное с учетом альбедо поверхности

CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air_uncertainty Молярная доля 0* 10* 1113,2 метра

Погрешность усредненного по столбцу коэффициента смешивания метана в сухом воздухе (ошибка 1 сигма)

* Расчетное минимальное или максимальное значение.

Свойства изображения

Свойства изображения

Название Тип Описание
ALGORITHM_VERSION STRING

Версия алгоритма, используемая при обработке L2. Она не зависит от версии обработчика (фреймворка), поскольку у разных продуктов могут быть разные графики выпуска.

BUILD_DATE STRING

Дата создания программного обеспечения, используемого для обработки L2, выраженная в миллисекундах с 1 января 1970 года.

HARP_VERSION ПЕР

Версия инструмента HARP, использованная для преобразования данных уровня 2 в продукт уровня 3.

УЧРЕЖДЕНИЕ STRING

Учреждение, в котором выполнялась обработка данных от уровня L1 до L2.

L3_PROCESSING_TIME ПЕР

Дата, выраженная в миллисекундах с 1 января 1970 г., когда Google обработал данные уровня 2 и преобразовал их в данные уровня 3 с помощью harpconvert.

LAT_MAX DOUBLE

Максимальная широта объекта (в градусах).

LAT_MIN DOUBLE

Минимальная широта объекта (в градусах).

LON_MAX DOUBLE

Максимальная долгота объекта (в градусах).

LON_MIN DOUBLE

Минимальная долгота объекта (в градусах).

ORBIT ПЕР

Номер орбиты спутника, на которой были получены данные.

ПЛАТФОРМА STRING

Название платформы, которая получила данные.

PROCESSING_STATUS STRING

Статус обработки товара на глобальном уровне, который определяется в основном доступностью вспомогательных входных данных. Возможные значения: Nominal (Номинальное) и Degraded (Ухудшенное).

PROCESSOR_VERSION STRING

Версия программного обеспечения, используемого для обработки L2, в виде строки формата "major.minor.patch".

PRODUCT_ID STRING

Идентификатор продукта L2, использованного для создания этого объекта.

PRODUCT_QUALITY STRING

Индикатор, показывающий, снизилось ли качество товара. Допустимые значения: "Degraded" и "Nominal".

ДАТЧИКИ STRING

Название датчика, который получил данные.

SPATIAL_RESOLUTION STRING

Пространственное разрешение в надире. Для большинства продуктов это 3.5x7 km2, за исключением L2__O3__PR, где используется 28x21km2, а также L2__CO____ и L2__CH4___, где используется 7x7 km2. Этот атрибут взят из стандарта CCI.

TIME_REFERENCE_DAYS_SINCE_1950 ПЕР

Количество дней с 1 января 1950 года до момента получения данных.

TIME_REFERENCE_JULIAN_DAY DOUBLE

Юлианский день, когда были получены данные.

TRACKING_ID STRING

UUID для файла с товарами L2.

Условия использования

Условия использования

Использование данных Sentinel регулируется Условиями использования данных Copernicus Sentinel.

Исследуйте с помощью Earth Engine

Редактор кода (JavaScript)

var collection = ee.ImageCollection('COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4')
  .select('CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air')
  .filterDate('2019-06-01', '2019-07-16');

var band_viz = {
  min: 1750,
  max: 1900,
  palette: ['black', 'blue', 'purple', 'cyan', 'green', 'yellow', 'red']
};

Map.addLayer(collection.mean(), band_viz, 'S5P CH4');
Map.setCenter(0.0, 0.0, 2);

Настройка Python

Информацию об API Python и использовании geemap для интерактивной разработки можно найти на странице Среда Python.

import ee
import geemap.core as geemap

Colab (Python)

collection = (
    ee.ImageCollection('COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4')
    .select('CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air')
    .filterDate('2019-06-01', '2019-07-16')
)

band_viz = {
    'min': 1750,
    'max': 1900,
    'palette': ['black', 'blue', 'purple', 'cyan', 'green', 'yellow', 'red'],
}

m = geemap.Map()
m.add_layer(collection.mean(), band_viz, 'S5P CH4')
m.set_center(0.0, 0.0, 2)
m
Открыть в редакторе кода