Sentinel-5P OFFL CH4: Offline Methane

COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4
Verfügbarkeit des Datasets
2019-02-08T08:13:16Z–2026-03-22T15:00:13Z
Ersteller des Datasets
Earth Engine-Snippet
ee.ImageCollection("COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4")
Wiederholungsintervall
2 Tage
Tags
atmosphere climate copernicus esa eu knmi methane s5p sentinel sron tropomi

Beschreibung

OFFL/L3_CH4

Dieses Dataset enthält hochauflösende Offlinebilder von Methankonzentrationen.

Methan (CH4) ist nach Kohlendioxid (CO2) der wichtigste Faktor für den anthropogen verstärkten Treibhauseffekt. Rund drei Viertel der Methanemissionen sind anthropogen. Daher ist es wichtig, die Aufzeichnungen satellitengestützter Messungen fortzusetzen. TROPOMI soll CH4-Säulenkonzentrationen mit hoher Empfindlichkeit gegenüber der Erdoberfläche, guter räumlicher und zeitlicher Abdeckung und ausreichender Genauigkeit liefern, um die inverse Modellierung von Quellen und Senken zu erleichtern. TROPOMI uses Absorptionsinformationen aus dem Oxygen-A-Band (760 nm) und dem SWIR-Spektral bereich, um die CH4-Konzentrationen in der Erdatmosphäre zu überwachen. Weitere Informationen

Derzeit sind die folgenden Probleme mit der Datenqualität bekannt, die nicht durch die Qualitätskennzeichnungen abgedeckt sind und bei der Betrachtung des Methanprodukts sowie der vorläufigen Validierungsergebnisse berücksichtigt werden sollten. Weitere Informationen finden Sie auf der MPC VDAF-Website.

Durch das Filtern nach qa_value < 0,5 werden nicht alle als schlecht eingestuften Pixel entfernt. Einige Pixel mit zu niedrigen Methankonzentrationen sind weiterhin vorhanden:

  • Einzelne TROPOMI-Überflüge zeigen Streifen mit fehlerhaften CH4-Werten in Flugrichtung.

  • Nicht alle Pixel über Binnengewässern werden herausgefiltert.

  • Die Unsicherheiten für XCH4 basieren aufgrund von Messrauschen nur auf der Präzision der einzelnen Messungen. Für Anwendungen, die eine Schätzung der Gesamtunsicherheit erfordern, empfehlen wir, den angegebenen Fehler mit dem Faktor 2 zu multiplizieren. Dieser Faktor spiegelt die Streuung der einzelnen Messfehler in der TCCON-Validierung wider.

  • Daten vor November 2021 liefern nur XCH4 über Land, danach wurden Glint-Ozeanbeobachtungen hinzugefügt.

  • Zwischen dem 26.07.2022 und dem 31.08.2022 sind aufgrund eines Ausfalls des Anbieters keine Daten vorhanden.

OFFL L3-Produkt

Für unsere OFFL L3-Produkte ermitteln wir mit einem Befehl wie diesem, welche Bereiche innerhalb des Begrenzungsrahmens des Produkts Daten enthalten:

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

Anschließend werden alle Daten zu einem großen Mosaik zusammengeführt. Dabei werden die Werte für Pixel, die zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedliche Werte haben können, gemittelt. Aus dem Mosaik erstellen wir eine Reihe von Kacheln mit orthorektifizierten Rasterdaten.

Beispiel für einen harpconvert-Aufruf für eine Kachel: 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 ist ein Satellit, der am 13. Oktober 2017 von der Europäischen Weltraumorganisation ESA zur Überwachung der Luftverschmutzung gestartet wurde. Der Bordsensor wird häufig als Tropomi (TROPOspheric Monitoring Instrument) bezeichnet.

Alle S5P-Datasets außer CH4 sind in zwei Versionen verfügbar: Near Real-Time (NRTI) und Offline (OFFL). CH4 ist nur als OFFL verfügbar. Die NRTI-Assets decken eine kleinere Fläche als die OFFL-Assets ab, sind aber schneller verfügbar. Die OFFL-Assets enthalten Daten aus einem einzelnen Orbit. Da die Hälfte der Erde dunkel ist, enthalten sie nur Daten für eine Hemisphäre.

Aufgrund von Rauschen in den Daten werden häufig negative Werte für die vertikale Säule beobachtet, insbesondere in sauberen Regionen oder bei geringen SO2-Emissionen. Es wird empfohlen, diese Werte nicht zu filtern, außer bei Ausreißern, d. h. bei vertikalen Säulen mit weniger als -0,001 mol/m^2.

Die ursprünglichen Sentinel 5P Level 2-Daten (L2) werden nach Zeit und nicht nach Breiten-/Längengrad gruppiert. Damit die Daten in Earth Engine aufgenommen werden können, wird jedes Sentinel 5P L2-Produkt in L3 konvertiert. Dabei wird ein einzelnes Raster pro Orbit beibehalten (d. h. es erfolgt keine Aggregation über Produkte hinweg).

Quellprodukte, die den Antimeridian überspannen, werden als zwei Earth Engine-Assets mit den Suffixen _1 und _2 aufgenommen.

Die Konvertierung in L3 erfolgt mit dem harpconvert Tool und der bin_spatial Operation. Die Quelldaten werden gefiltert, um Pixel mit QA-Werten unter den folgenden Werten zu entfernen:

  • 80 % für AER_AI
  • 75 % für das Band „tropospheric_NO2_column_number_density“ von NO2
  • 50 % für alle anderen Datasets außer O3 und SO2

Das Produkt O3_TCL wird direkt aufgenommen (ohne harpconvert auszuführen).

Bänder

Bänder

Pixelgröße: 1113,2 Meter (alle Bänder)

Name Einheiten Min. Max. Pixelgröße Beschreibung
CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air Stoffmengenanteil 1285* 2405* 1113,2 Meter

Säulengemitteltes Mischungsverhältnis von Methan in trockener Luft, in Teilen pro Milliarde

aerosol_height m 906* 11251* 1113,2 Meter

Parameter für die Aerosolhöhe bei der CH4-Berechnung

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

Optische Dicke der Aerosole im SWIR-Band

sensor_azimuth_angle Grad -180* 180* 1113,2 Meter

Azimutwinkel des Satelliten an der Position des Bodenpixels (WGS84); Winkel wird von Norden aus im Uhrzeigersinn gemessen.

sensor_zenith_angle Grad 1* 60* 1113,2 Meter

Zenitwinkel des Satelliten an der Position des Bodenpixels (WGS84); Winkel wird von der Vertikalen aus gemessen.

solar_azimuth_angle Grad -180* 180* 1113,2 Meter

Azimutwinkel der Sonne an der Position des Bodenpixels (WGS84); Winkel wird von Norden aus im Uhrzeigersinn gemessen.

solar_zenith_angle Grad 6* 70* 1113,2 Meter

Zenitwinkel des Satelliten an der Position des Bodenpixels (WGS84); Winkel wird von der Vertikalen aus gemessen.

CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air_bias_corrected Stoffmengenanteil 1295* 2432* 1113,2 Meter

Säulengemitteltes Mischungsverhältnis von Methan in trockener Luft, in Teilen pro Milliarde, korrigiert für die Oberflächenalbedo

CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air_uncertainty Stoffmengenanteil 0* 10* 1113,2 Meter

Unsicherheit des säulengemittelten Mischungsverhältnisses von Methan in trockener Luft (1-Sigma-Fehler)

* geschätzter Mindest- oder Höchstwert

Bildattribute

Bildeigenschaften

Name Typ Beschreibung
ALGORITHM_VERSION STRING

Die bei der Verarbeitung von L2-Daten verwendete Algorithmusversion. Sie ist unabhängig von der Prozessor- (Framework-)Version, um unterschiedlichen Release-Zeitplänen für verschiedene Produkte Rechnung zu tragen.

BUILD_DATE STRING

Das Datum, an dem die für die Verarbeitung von L2-Daten verwendete Software erstellt wurde, ausgedrückt in Millisekunden seit dem 1. Januar 1970.

HARP_VERSION INT

Die Version des HARP-Tools, mit dem die L2-Daten in ein L3-Produkt gerastert wurden.

INSTITUTION STRING

Die Institution, in der die Datenverarbeitung von L1 zu L2 durchgeführt wurde.

L3_PROCESSING_TIME INT

Das Datum, an dem Google die L2-Daten mit harpconvert in L3 umgewandelt hat, ausgedrückt in Millisekunden seit dem 1. Januar 1970.

LAT_MAX DOUBLE

Der maximale Breitengrad des Assets (in Grad).

LAT_MIN DOUBLE

Der minimale Breitengrad des Assets (in Grad).

LON_MAX DOUBLE

Der maximale Längengrad des Assets (in Grad).

LON_MIN DOUBLE

Der minimale Längengrad des Assets (in Grad).

ORBIT INT

Die Orbitnummer des Satelliten bei der Datenerfassung.

PLATFORM STRING

Name der Plattform, auf der die Daten erfasst wurden.

PROCESSING_STATUS STRING

Der Verarbeitungsstatus des Produkts auf globaler Ebene, hauptsächlich basierend auf der Verfügbarkeit von Hilfsdaten. Mögliche Werte sind „Nominal“ und „Degraded“.

PROCESSOR_VERSION STRING

Die Version der für die Verarbeitung von L2-Daten verwendeten Software als String im Format „Hauptversion.Nebenversion.Patch“.

PRODUCT_ID STRING

ID des L2-Produkts, das zum Generieren dieses Assets verwendet wurde.

PRODUCT_QUALITY STRING

Indikator, der angibt, ob die Produktqualität beeinträchtigt ist. Zulässige Werte sind „Degraded“ und „Nominal“.

SENSOR STRING

Name des Sensors, mit dem die Daten erfasst wurden.

SPATIAL_RESOLUTION STRING

Räumliche Auflösung im Nadir. Für die meisten Produkte ist das 3.5x7 km2, außer für L2__O3__PR, das 28x21km2 verwendet, und L2__CO____ und L2__CH4___, die beide 7x7 km2 verwenden. Dieses Attribut stammt aus dem CCI-Standard.

TIME_REFERENCE_DAYS_SINCE_1950 INT

Tage vom 1. Januar 1950 bis zum Zeitpunkt der Datenerfassung.

TIME_REFERENCE_JULIAN_DAY DOUBLE

Die Julianische Tagesnummer, als die Daten erfasst wurden.

TRACKING_ID STRING

UUID für die L2-Produktdatei.

Nutzungsbedingungen

Nutzungsbedingungen

Die Verwendung von Sentinel-Daten unterliegt den Nutzungsbedingungen für Copernicus-Sentinel-Daten.

Die Earth Engine nutzen

Code-Editor (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);
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