مقياس إشعاعي طيفي للتصوير بدقة متوسطة

أعمدة الرماد في شبه جزيرة كامتشاتكا ، شرق روسيا.
إعصار كاترينا بالقرب من شبه جزيرة فلوريدا.
حرائق الغابات في كاليفورنيا.
طيف الإشعاع الشمسي ونطاقات MODIS.
منظر خارجي لوحدة MODIS.
رسم توضيحي تفصيلي للأنظمة الفرعية لجهاز MODIS.
تعتمد هذه الرؤية التفصيلية الشبيهة بالصورة الفوتوغرافية للأرض إلى حد كبير على الملاحظات التي تم الحصول عليها من جهاز MODIS.

جهاز التصوير الطيفي متوسط ​​الدقة ( MODIS ) هو جهاز استشعار فضائي يُستخدم لقياسات الأرض والمناخ. يوجد جهازان من أجهزة MODIS في مدار الأرض : أحدهما على متن القمر الصناعي Terra ( EOS AM)، الذي أطلقته وكالة ناسا عام 1999؛ والآخر على متن القمر الصناعي Aqua (EOS PM)، الذي أُطلق عام 2002. منذ عام 2011، تم دعم عمليات MODIS بأجهزة استشعار VIIRS ، مثل الجهاز الموجود على متن القمر الصناعي Suomi NPP . غالبًا ما تُجري هذه الأنظمة عمليات متشابهة نظرًا لتصميماتها ومداراتها المتشابهة (حيث صُممت أنظمة بيانات VIIRS لتكون متوافقة مع MODIS)، على الرغم من وجود اختلافات طفيفة بينها تُسهم في استخدامات متشابهة ولكنها ليست متطابقة. [ 1 ] [ 2 ]

صُممت أجهزة MODIS بواسطة شركة سانتا باربرا للاستشعار عن بُعد. [ 3 ] تلتقط هذه الأجهزة بيانات في 36 نطاقًا طيفيًا يتراوح طول موجاتها بين 0.4 ميكرومتر و14.4  ميكرومتر، وبدقة مكانية متفاوتة (نطاقان بدقة 250 مترًا، و5 نطاقات بدقة 500 متر، و29 نطاقًا بدقة 1 كيلومتر). تُصوّر هذه الأجهزة مجتمعةً كامل سطح الأرض كل يوم إلى يومين. وهي مصممة لتوفير قياسات للديناميكيات العالمية واسعة النطاق، بما في ذلك التغيرات في الغطاء السحابي  للأرض ، وميزانية الإشعاع ، والعمليات التي تحدث في المحيطات، وعلى اليابسة، وفي الطبقات السفلى من الغلاف الجوي .

يتم توفير الدعم والمعايرة من قبل فريق دعم توصيف بيانات MODIS (MCST). [ 4 ]

التطبيقات

بفضل دقتها الزمنية العالية، وإن كانت دقتها المكانية منخفضة، تُعد بيانات MODIS مفيدة لتتبع التغيرات في المشهد الطبيعي عبر الزمن. ومن أمثلة هذه التطبيقات: رصد صحة الغطاء النباتي من خلال تحليلات السلاسل الزمنية باستخدام مؤشرات الغطاء النباتي، [ 5 ] وتغيرات الغطاء الأرضي على المدى الطويل (مثل رصد معدلات إزالة الغابات)، [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] واتجاهات الغطاء الثلجي العالمي، [ 10 ] [ 11 ] وفيضانات المياه الناتجة عن الأمطار الغزيرة أو الأنهار أو ارتفاع مستوى سطح البحر في المناطق الساحلية، [ 12 ] وتغير مستويات المياه في البحيرات الرئيسية مثل بحر آرال ، [ 13 ] [ 14 ] والكشف عن حرائق الغابات في الولايات المتحدة ورسم خرائطها. [ 15 ] ويقوم مركز تطبيقات الاستشعار عن بُعد التابع لدائرة الغابات الأمريكية بتحليل صور MODIS بشكل مستمر لتوفير معلومات لإدارة حرائق الغابات وإخمادها. [ 16 ]

تحديد

تحديد
مدار705  كم، 10:30  صباحًا: العقدة الهابطة (تيرا) أو 1:30  ظهرًا: العقدة الصاعدة (أكوا)، متزامن مع الشمس، شبه قطبي، دائري
معدل المسح20.3 دورة في الدقيقة، مسار عرضي
امتداد2330  كم (عبر المسار) × 10  كم (على طول المسار عند أدنى نقطة)
أبعاد
تلسكوبقطر 17.78  سم، خارج المحور، لا بؤري (مُجمّع)، مع حاجب مجال متوسط
مقاس1.0 × 1.6 × 1.0 متر
وزن228.7  كجم
قوة162.5 واط (متوسط ​​مدار واحد)
معدل البيانات10.6 ميجابت/ثانية (ذروة وقت النهار)؛ 6.1  ميجابت/ثانية (متوسط ​​السرعة المدارية)
التكميم12 بت
الدقة المكانية250 متر (النطاقات 1-2) 500 متر (النطاقات 3-7) 1000 متر (النطاقات 8-36)
الدقة الزمنية1-2 يوم [ 17 ]
صمم حياتكست سنوات

معايرة

يستخدم جهاز MODIS أربعة معايرات مدمجة بالإضافة إلى صورة الفضاء لتوفير معايرة أثناء الطيران: ناشر شمسي (SD)، وجهاز مراقبة استقرار الناشر الشمسي (SDSM)، ومجموعة معايرة قياس الإشعاع الطيفي (SRCA)، وجسم أسود ذو أخدود على شكل حرف V. [ 18 ] وقد استخدم جهاز MODIS العوامة البصرية البحرية للمعايرة غير المباشرة.

نطاقات MODIS

فرقةالطول الموجي ( نانومتر )القرار (م)الاستخدام الأساسي
1620–670250حدود الأرض/السحب/الهباء الجوي
2841–876250
3459–479500خصائص الأرض/السحاب/الهباء الجوي
4545–565500
51230–1250500
61628–1652500
72105–2155500
8405–4201000لون المحيط / العوالق النباتية / الكيمياء الحيوية الجيولوجية
9438–4481000
10483–4931000
11526–5361000
12546–5561000
13662–6721000
14673–6831000
15743–7531000
16862–8771000
17890–9201000بخار الماء في الغلاف الجوي
18931–9411000
19915–9651000
فرقةالطول الموجي ( ميكرومتر )القرار (م)الاستخدام الأساسي
203.660–3.8401000درجة حرارة السطح/السحابة
213.929–3.9891000
223.929–3.9891000
234.020–4.0801000
244.433–4.4981000درجة حرارة الغلاف الجوي
254.482–4.5491000
261.360–1.3901000السحب الرقيقة وبخار الماء
276.535–6.8951000
287.175–7.4751000
298.400–8.7001000خصائص السحابة
309.580–9.8801000الأوزون
3110.780–11.2801000درجة حرارة السطح/السحابة
3211.770–12.2701000
3313.185–13.4851000ارتفاع قمة السحابة
3413.485–13.7851000
3513.785–14.0851000
3614.085–14.3851000

بيانات MODIS

مجموعات بيانات MODIS من المستوى 3

تتوفر مجموعات بيانات MODIS من المستوى 3 (L3) التالية من وكالة ناسا، كما تمت معالجتها بواسطة برنامج Collection 5. [ 19 ]

يوميًا8 أيام16 يومًا32 يومًاشهرياسنويشبكةمنصةوصف
M x D08_D3M x D08_E3M x D08_M31° CMGتيرا، أكواالهباء الجوي، بخار ماء السحب، الأوزون
M x D10A1M x D10A2500  متر سنغافوريتيرا، أكواغطاء ثلجي
M x D11A1M x D11A21000  متر سنغافوريتيرا، أكوادرجة حرارة سطح الأرض / الانبعاثية
M x D11B16000  متر سنغافورةتيرا، أكوادرجة حرارة سطح الأرض / الانبعاثية
M x D11C1M x D11C2M x D11C30.05 درجة مئويةتيرا، أكوادرجة حرارة سطح الأرض / الانبعاثية
M x D13C1M x D13C20.05 درجة مئويةتيرا، أكوامؤشرات الغطاء النباتي
M x D14A1M x D14A21000  متر سنغافوريتيرا، أكواشذوذ حراري، حريق
MCD45A1500  متر سنغافوريتيرا + أكوامنطقة محترقة
250  متر سنغافوري500  متر سنغافوري1000  متر سنغافوري0.05 درجة مئوية1° CMGنافذة زمنيةمنصةوصف
M x D09Q1M x D09A18 أيامتيرا، أكواانعكاس السطح
M x D09CMGيوميًاتيرا، أكواانعكاس السطح
MCD12Q1MCD12C1سنويتيرا + أكوانوع الغطاء الأرضي
MCD12Q2سنويتيرا + أكواديناميكيات الغطاء الأرضي

( علم الظواهر النباتية العالمي )

M x D13Q1M x D13A1M x D13A2M x D13C116 يومًاتيرا، أكوامؤشرات الغطاء النباتي
M x D13A3M x D13C2شهرياتيرا، أكوامؤشرات الغطاء النباتي
MCD43A1MCD43B1MCD43C116 يومًاتيرا + أكوامعلمات نموذج BRDF / البياض
MCD43A3MCD43B3MCD43C316 يومًاتيرا + أكواألبيدو
MCD43A4MCD43B4MCD43C416 يومًاتيرا + أكواانعكاس معدل باستخدام دالة توزيع الانعكاس ثنائية الاتجاه (BRDF) عند نقطة النظير
صورة مستندة إلى ملاحظات من جهاز MODIS

انظر أيضاً

مراجع

  1. بيانات ناسا للأرض. "مجموعة أجهزة قياس الإشعاع المرئي والأشعة تحت الحمراء (VIIRS)" . ناسا . تم الاطلاع عليه في 6 مارس 2025 .
  2. برنامج الأمم المتحدة لرصد حرائق الغابات باستخدام الأقمار الصناعية (MODIS وVIIRS). "رصد حرائق الغابات باستخدام الأقمار الصناعية (MODIS وVIIRS)" . مكتب الأمم المتحدة لشؤون الفضاء الخارجي . تاريخ الاطلاع: 6 مارس 2025 .
  3. "مكونات MODIS" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2015 .
  4. "فريق دعم توصيف MODIS" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يوليو 2015 .
  5. لو، ل.، كونزر، س.، وانغ، س.، غو، هـ.، لي، ك.، 2015: تقييم ثلاث سلاسل زمنية لمؤشرات الغطاء النباتي المستمدة من بيانات MODIS لرصد ديناميكيات الغطاء النباتي في الأراضي الجافة. الاستشعار عن بعد، 2015، 7، 7597-7614؛ doi:10.3390/rs70607597
  6. لينينكوجل، ب.، وولترز، م.، أوبيلت، ن.، كونزر، س.، 2014: ديناميكيات الغطاء الشجري والغطاء الحرجي في حوض نهر ميكونغ من عام 2001 إلى عام 2011. الاستشعار عن بعد للبيئة، المجلد 158، 376-392
  7. كلاين، آي.، جيسنر، يو.، وكوينزر، سي.، 2012: رسم خرائط الغطاء الأرضي الإقليمي في آسيا الوسطى باستخدام سلسلة بيانات MODIS الزمنية. الجغرافيا التطبيقية 35، 1-16
  8. لو، ل.، كونزر، س.، غو، هـ.، لي، ك.، لونغ، ت.، لي، ش.، 2014: خريطة تصنيف جديدة للغطاء الأرضي تعتمد على سلسلة زمنية من بيانات MODIS في نانجينغ، الصين. الاستشعار عن بعد، 6، 3387-3408؛ doi:10.3390/rs6043387
  9. جيسنر، يو.؛ ماتشويتز، إم.؛ إيش، تي.؛ تيلاك، إيه.؛ نعيمي، في.؛ كونزر، سي.؛ ديش، إس. (2015): رسم خرائط متعددة المستشعرات للغطاء الأرضي في غرب إفريقيا باستخدام بيانات MODIS وASAR وTanDEM-X/TerraSAR-X. الاستشعار عن بعد للبيئة. 282-297
  10. هول، دوروثي ك ؛ ريغز، جورج أ؛ سالومونسون، فينسنت ف؛ دي جيرولامو، نيكولو إي؛ باير، كلاوس ج (2002). "منتجات غطاء الثلج من MODIS" . الاستشعار عن بعد للبيئة . 83 ( 1-2 ): 181-194 . Bibcode : 2002RSEnv..83..181H . doi : 10.1016/S0034-4257(02)00095-0 . hdl : 2060/20010069265 . S2CID 129808147 . 
  11. هول، دوروثي ك .؛ ريغز، جورج أ.؛ سالومونسون، فنسنت ف. (1995). "تطوير أساليب لرسم خرائط الغطاء الثلجي العالمي باستخدام بيانات مطياف التصوير متوسط ​​الدقة" . الاستشعار عن بعد للبيئة . 54 (2): 127-140 . Bibcode : 1995RSEnv..54..127H . doi : 10.1016/0034-4257(95)00137-P .
  12. كونزر، سي، كلاين، آي، أولمان، تي، فوفولا-جورجيو، إي، باومهاور، آر، ديش، إس، 2015: الاستشعار عن بعد لفيضانات دلتا النهر: استغلال إمكانات الدقة المكانية المنخفضة، وسلاسل بيانات MODIS الزمنية الكثيفة زمنيًا. الاستشعار عن بعد، 7، 8516-8542
  13. كلاين، آي.، ديتز، أ.، جيسنر، يو.، ديش، إس.، كونزر، سي.، 2015: نتائج مشروع "جلوبال ووتر باك": منتج جديد لتقييم ديناميكيات المسطحات المائية الداخلية بشكل يومي. رسائل الاستشعار عن بعد، المجلد 6، العدد 1، 78-87
  14. "تقلص بحر آرال". مرصد الأرض التابع لناسا. تاريخ الاسترجاع: 30 سبتمبر 2014.
  15. ويغلسوورث، أليكس (6 نوفمبر 2019). "صورة فضائية تُظهر آثار حروق حريق كينكيد" . صحيفة لوس أنجلوس تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 نوفمبر 2019 .
  16. "الأسئلة الشائعة حول برنامج رسم خرائط الحرائق النشطة MODIS". مؤرشف في 2 يوليو 2013 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) التابع لدائرة الغابات الأمريكية. تاريخ الاسترجاع: 30 سبتمبر 2014.
  17. NASA.gov
  18. "تصميم MODIS" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2015 .
  19. "جدول منتجات MODIS" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 أغسطس 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يونيو 2011 .
  • ECHO Reverb – أداة اكتشاف البيانات الوصفية والخدمات من الجيل التالي، [ 1 ] والتي حلت محل أداة جرد وبحث المستودعات السابقة (WIST)؛
  • واجهة الويب لنظام LAADS - المستوى 1 ونظام أرشفة وتوزيع الغلاف الجوي (LAADS)؛
  • LANCE-MODIS – قدرة الغلاف الجوي الأرضي شبه الآنية لنظام مراقبة الأرض [ 2 ]
  • "FTP link". ladsftp.nascom.nasa.gov (FTP).(To view documents see Help:FTP)خادم FTP الأساسي لـ LAADS ؛
  • https://e4ftl01.cr.usgs.gov/– مجموعات بيانات سطح الأرض؛
  • "FTP link". n4ftl01u.ecs.nasa.gov (FTP).(To view documents see Help:FTP)– مجموعات بيانات الثلج والجليد.

يحتوي جهاز موديس على 36 نطاقًا طيفيًا

  1. "حول ريفيرب" . مؤرشف من الأصل في 20 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 7 نوفمبر 2011 .
  2. "LANCE-MODIS" . مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 سبتمبر 2014 .