L1B – NOAA 극궤도 위성 1b수준 데이터셋 (AVHRR)
드라이버 단축 이름
L1B
기본 내장 드라이버
이 드라이버는 기본적으로 내장되어 있습니다.
GDAL은 NOAA 극궤도 위성 1b수준 데이터셋(NOAA Polar Orbiter Level 1b Data Set) 포맷의 읽기를 지원합니다. 현재 이 드라이버는 NOAA-9(F)에서 NOAA-17(M)까지의 데이터셋을 읽을 수 있습니다. 주의: 현재 AVHRR 기기만 지원합니다. 다른 기기로부터 나온 데이터를 읽으려 하는 경우, 저자에게 연락하십시오. (안드레이 키셀료프(Andrey Kiselev), dron@ak4719.spb.edu) AVHRR LAC/HRPT(1km 해상도) 및 GAC(4km 해상도) 데이터는 정확하게 처리될 것입니다.
드라이버 케이퍼빌리티
지리참조 작업 지원
이 드라이버는 지리참조 작업을 지원합니다.
VirtualIO 지원
이 드라이버는 virtual I/O operations (/vsimem/, etc.) 를 지원합니다.
지리참조
GDAL 단순 아핀 지리참조 모델은 NOAA 데이터에 전혀 적합하지 않다는 사실을 기억하십시오. 따라서 해당 모델에 의존해서는 안 됩니다. 박막 스플라인 왜곡기(TPS warper) 사용을 권장합니다. 입력 파일로부터 나온 지상기준점(GCP)을 이용하면 이미지를 자동 보정할 수 있습니다.
NOAA는 LAC 및 GAC 데이터셋 양쪽에 스캔 라인 당 GCP 51개를 저장합니다. 실제로는 - 특히 마지막 스캔 라인에서는 - 51개 미만의 GCP를 얻을 수도 있습니다. 보정 작업에 대한 다른 접근법으로는 외부 지리참조 정보 소스를 이용해서 GCP를 직접 선택하는 방법도 있습니다.
L1B_HIGH_GCP_DENSITY 환경설정 옵션을 NO로 선택하지 않는 이상 고밀도의 GCP들을 리포트할 것입니다.
GCP들의 정밀도는 위성 유형에 따라 다르게 결정됩니다. NOAA-9 ~ NOAA-14 데이터셋에서는 GCP의 지리 좌표를 1/128도 단위의 정수값으로 저장합니다. 즉 1/128=0.0078125도(약 28”)보다 정밀한 위치를 결정할 수 없다는 의미입니다. NOAA-15 ~ NOAA-17 데이터셋에서는 좌표를 1/10,000도 단위로 저장하기 때문에 더욱 정밀하게 위치를 결정할 수 있습니다.
GCP는 스캔 라인 당 GCP 51개를 스캔 라인 너비 당 픽셀 개수로 라그랑주 보간한 지리위치 배열 로도 리포트될 것입니다.
최북단 스캔 라인이 항상 이미지 최상단에 위치하도록 이미지를 반환할 것입니다. 위성의 실제 이동 방향을 판단하고자 한다면 LOCATION 메타데이터 레코드를 살펴봐야 합니다.
데이터
NOAA-10 위성의 경우 5번 채널에서 반복되는 4번 채널 데이터를 얻게 될 것입니다.
AVHRR/3 기기(NOAA-15 ~ NOAA-17)는 6채널 복사계(radiometer)이지만, 언제나 5개 채널만 지상으로 전송됩니다. 3A 채널과 3B 채널이 동시에 작동하지 못 하기 때문입니다. 처리된 파일이 어떤 채널 유형을 담고 있는지 판단하려면 gdalinfo 가 리포트하는 채널 설명 필드를 살펴보십시오.
메타데이터
데이터셋으로부터 나온 파라미터 몇 개를 메타데이터 레코드로 저장합니다.
메타데이터 레코드:
SATELLITE: 위성 이름
DATA_TYPE: 1b수준 (AVHRR HRPT/LAC/GAC) 데이터셋에 저장된 데이터 유형
REVOLUTION: 궤도 번호. 정확한 궤도 번호와 1에서 2 정도 다를 수도 있다는 사실을 기억하십시오. (문서 기준)
SOURCE: 수신 기지 이름
PROCESSING_CENTER: 데이터 처리 센터 이름
START: 첫 번째 스캔 라인 촬영 시간 (연도, 연도일(day-of-year), 일중밀리초(millisecond-of-day))
STOP: 마지막 스캔 라인 촬영 시간 (연도, 연도일(day-of-year), 일중밀리초(millisecond-of-day))
LOCATION: AVHRR 지구 위치 표시. 위성이 저위도에서 고위도로 이동 시 Ascending, 그 반대의 경우 Descending 이 될 것입니다.
L1B_FETCH_METADATA 환경설정 옵션을 YES로 설정했다면 메타데이터 레코드 대부분을 .CSV 파일로 작성할 수 있습니다. 기본적으로 파일명은 “[l1b_데이터셋_이름]_metadata.csv”가 되고, L1B 데이터셋과 동일한 디렉터리에 저장될 것입니다. L1B_METADATA_DIRECTORY 환경설정 옵션을 어떻게 정의하느냐에 따라 이 파일을 다른 디렉터리에 생성할 수도 있습니다. 이런 메타데이터를 해석려면, NOAA-14 이하의 경우 PODUG 3.1 문서를 그리고 NOAA-15 이상의 경우 KLM 8.3.1.3.3.1 문서를 읽어보십시오.
하위 데이터셋
NOAA-14 이하 데이터셋은 각 스캔 라인 별로 (GAC 데이터의 경우 5번 샘플에서 시작해서 샘플 8개마다, HRPT/LAC/FRAC 데이터의 경우 25번 샘플에서 시작해서 샘플 40개마다) 최대 51개의 태양 고도각(solar zenith angle)을 담고 있는 L1B_SOLAR_ZENITH_ANGLES:”l1b_데이터셋_이름” 하위 데이터셋을 노출시킵니다.
NOAA-15 이상 데이터셋은 각 스캔 라인 별로 (GAC 데이터의 경우 5번 샘플에서 시작해서 샘플 8개마다, HRPT/LAC/FRAC 데이터의 경우 25번 샘플에서 시작해서 샘플 40개마다) 값 51개를 가진 밴드 3개를 (태양 고도각, 위성 방위각 및 상대 방위각을) 담고 있는 L1B_ANGLES:”l1b_데이터셋_이름” 하위 데이터셋을 노출시킵니다.
NOAA-15 이상 데이터셋은 주 L1B 데이터셋 밴드와 동일한 차원을 가진 밴드를 담고 있는 L1B_CLOUDS:”l1b_데이터셋_이름” 하위 데이터셋을 노출시킵니다. 각 픽셀의 값은 0 = 알 수 없음, 1 = 맑음, 2 = 흐림; 3 = 약간 흐림입니다.
NODATA 마스크
자체 헤더에 스캔 라인이 누락되었다고 리포트하는 NOAA-15 이상 데이터셋은 누락된 스캔 라인을 표시하기 위해 데이터셋 별로 (RFC 15: 밴드 마스크 를 따르는) 마스크 밴드를 노출시킬 것입니다.
참고
gdal/frmts/l1b/l1bdataset.cpp로 구현되었습니다.NOAA 극궤도 위성 1b수준 데이터셋은 “POD 사용자 지침서”(TIROS-N ~ NOAA-14 위성) 및 “NOAA KLM 사용자 지침서”(NOAA-15 ~ NOAA-16 위성)에 문서화되어 있습니다. NOAA 기술 문서 소개 페이지 에서 이 지침서를 찾아볼 수 있습니다.
L1B 데이터셋은 매우 다양한 변이형들을 가지고 있습니다. 공식 NOAA 문서에 실려 있지 않은 헤더 위치 변이형도 있습니다. GDAL L1B 드라이버가 데이터셋을 식별하지 못 하는 경우, pytroll 패키지가 해당 데이터셋을 식별할 수 있을지도 모릅니다.
아서 P. 크랙넬(Arthur P. Cracknell)이 저술하고 테일러&프랜시스(Taylor and Francis Ltd.) 사가 1997년 출판한 “The Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR)”(ISBN 0-7484-0209-8)에 훌륭하고 완전한 리뷰가 실려 있습니다.
CLASS(Comprehensive Large Array-data Stewardship System) (예전의 SAA)에서 NOAA 데이터를 다운로드할 수 있습니다. 사실은 저자가 찾을 수 있었던 1b수준 데이터셋의 유일한 소스이기 때문에, 이 드라이버를 구현하면서 이곳에서 다운로드한 파일로만 테스트했습니다.