SCIAMACHY Datenprozessierung



Die operationelle Datenprozessierung hat das Ziel, den Nutzern Daten der Level 1 und Level 2 kontinuierlich zur Verfügung zu stellen. Die Level sind folgendermaßen definiert:

  • Level 1b: Daten, die alle Hilfsdaten zur Kalibrierung sowie die geographischen Koordinaten der gemessenen Bodenpixel enthalten
  • Level 1c: Kalibrierte Daten, d.h. Sonnenintensität und Intensität des beobachteten Teils der Erdatmosphäre als Funktion der Wellenlänge.
  • Level 2: Geophysikalische Größen wie z.B. Spurengasgehalt der Atmosphäre oder Wolkenbedeckung

Die Prozessierung teilt sich in zwei Schritte – Level 0-1b mit optionalem Level 1c sowie Level 1b-2.

Im Allgemeinen erfolgt die Aufnahme der für die "Level 0-1b Prozessierung" notwendigen Kalibrierungsdaten nicht zeitgleich mit den eigentlichen Atmosphärenmessdaten. Deshalb ist es erforderlich, beide Arten von Daten getrennt voneinander zu prozessieren und aufzubereiten. Mit dem von IMF-ATP entwickelten SciCal Softwarepaket werden die Kalibrierungsdaten entsprechend den spezifizierten Algorithmen verarbeitet und anschließend zentral verwaltet. Für jeden gegebenen Atmosphärendatensatz lassen sich die passenden – üblicherweise die zeitnächsten – Kalibrierungsdaten definieren und zusammen mit Geolocationsinformation in einen Level 1b Datensatz schreiben. Die Kalibrieralgorithmen sind gemeinsam mit SRON (Space Research Organisation der Niederlande) entwickelt worden, während der operationelle Prozessor zunächst von der Industrie (Jena Optronik) gemäß unserer Spezifikation generiert wurde und seit 2010 vom DLR direkt bereitgestellt wird. .

Manche Nutzer benötigen für eigene Zwecke "Level 1c Daten". Diese Anforderung wird vom Softwarepaket SciaL1c erfüllt, das im ESA-Auftrag bei IMF-ATP entwickelt wurde. Es erlaubt die Auswahl einzelner oder auch aller Kalibrierungsschritte zur Anwendung auf Level 1b Daten um ein maßgeschneidertes Level 1c Produkt zu generieren.

Tabelle: Atmosphärenparameter aus SCIAMACHY Messdaten
Parameter Wellenlängenbereich (nm)

Algorithmus (Institut)

Ozon (O3) 325-335 GDP4/SDOAS (BIRA)
Stickstoffdioxid (NO2) 426.5-451.5 GDP4/SDOAS (BIRA)
Bromoxid (BrO) 336-351 GDP4/SDOAS (BIRA)
Schwefeldioxid (SO2) 315-327 GDP4/SDOAS (BIRA/IUP Bremen)
Wasserdampf (H2O) 688-700 AMC-DOAS (IUP Bremen)
Chlordioxid (OClO) 365-389 GDP4/SDOAS (BIRA/IUP Bremen)
Kohlenmonoxid (CO) 2324.4 -2335 BIRRA (MF-ATP)
Absorbing Aerosol Index 340 - 380 Algorithmus von KNMI
Wolkenbedeckungsgrad 300 - 800 OCRA (MF-ATP)
Wolkenobergrenze und optische Dichte 758 - 772 SACURA (IUP Bremen)
Limb Profile    
Ozon (O3) 520 -590 DRACULA (MF-ATP)
Stickstoffdioxid (NO2) 420 - 470 DRACULA (MF-ATP)
Bromoxid (BrO) 337 - 357 DRACULA (MF-ATP)
Wolkenerkennung (höhenaufgelöst) je nach Wolkentyp unterschiedlich SCODA (IUP Bremen)

Die "operationelle Level 1b-2 Prozessierung" beginnt mit der internen Verarbeitung zu Level 1c, d.h. zu kalibrierten Spektren. Nach Ableitung von Parametern zur späteren Berechnung von Spurengaskonzentrationen (z.B. Wolkenbedeckungsgrad), erfolgt eine Aufteilung nach der Beobachtungsgeometrie – Limb oder Nadir. Erst dann erfolgt das eigentliche Retrieval, (Bestimmung der Spurengaskonzentrationen), dessen Ergebnisse orbitweise in einem Level 2 Datensatz zusammengefasst werden. Die neueste Version 5 des Datenprozessors, die im September 2009 operationell wird, umfasst die in der Tabelle genannten Atmosphärenparameter. Diese Tabelle enthält auch eine Übersicht der zum Einsatz kommenden Algorithmen.

Mehr Informationen über die Kalibrierung von Absorptionsspektrometern: Siehe Link rechts zum Team Sensorspezifische Verfahren der Abteilung Atmosphärenprozessoren.


Kontakt
Dr.rer.nat. Günter Lichtenberg
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)

Institut für Methodik der Fernerkundung
, Atmosphärenprozessoren
Tel: +49 8153 28-1331

Fax: +49 8153 28-1446

E-Mail: Guenter.Lichtenberg@dlr.de
URL dieses Artikels
http://www.dlr.de/eoc/desktopdefault.aspx/tabid-5447/9970_read-20673/
Links zu diesem Artikel
http://earth.esa.int/object/index.cfm?fobjectid=4073
Texte zu diesem Artikel
Team: Sensorspezifische Verfahren (http://www.dlr.de/eoc/desktopdefault.aspx/tabid-5419/9376_read-18074/usetemplate-print/)