Sentinel-5P NRTI AER AI: Near Real-Time UV Aerosol Index

COPERNICUS/S5P/NRTI/L3_AER_AI
数据集可用时间
2018-07-10T11:17:44Z–2025-09-01T13:43:23Z
数据集提供方
Earth Engine 片段
ee.ImageCollection("COPERNICUS/S5P/NRTI/L3_AER_AI")
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标签
aai 气溶胶 空气质量 大气 哥白尼计划 esa eu knmi 污染 s5p sentinel tropomi uvai

说明

NRTI/L3_AER_AI

该数据集提供紫外气溶胶指数 (UVAI) 的近乎实时的高分辨率影像,该指数也称为吸收性气溶胶指数 (AAI)。

AAI 基于一对波长在紫外光谱范围内的瑞利散射随波长而发生的变化。观测到的反射率与模型得出的反射率之间的差异会导致 AAI。当 AAI 为正值时,表示存在吸收紫外线的气溶胶,例如灰尘和烟雾。它有助于追踪因沙尘暴、火山灰和生物质燃烧而形成的偶发性气溶胶羽流的演变。

所用波长的臭氧吸收率非常低,因此与气溶胶光学厚度测量不同,在有云的情况下也可以计算 AAI。因此,每天覆盖全球是可行的。

对于此 L3 AER_AI 产品,absorbing_aerosol_index 是根据 354 nm 和 388 nm 波长的一对测量值计算得出的。

NRTI L3 产品

在 NRTI L3 产品研发过程中,我们使用 harpconvert 工具对数据进行网格化处理。

单图块的 harpconvert 调用示例: harpconvert --format hdf5 --hdf5-compression 9 -a 'absorbing_aerosol_index_validity>50;derive(datetime_stop {time}); bin_spatial(2001, 50.000000, 0.01, 2001, -120.000000, 0.01); keep(absorbing_aerosol_index,sensor_altitude,sensor_azimuth_angle, sensor_zenith_angle,solar_azimuth_angle,solar_zenith_angle)' S5P_NRTI_L2__AER_AI_20181113T080042_20181113T080542_05618_01_010200_20181113T083707.nc output.h5

Sentinel-5 Precursor

Sentinel-5 Precursor 是欧洲空间局于 2017 年 10 月 13 日发射的一颗空气质量监测卫星,其搭载的传感器通称为 Tropomi(对流层监测仪)。

除 CH4 外,所有 S5P 数据集都有两个版本:近乎实时 (NRTI) 和离线 (OFFL)。CH4 仅提供 OFFL 版本。 NRTI 资源覆盖的区域比 OFFL 资源的小,但采集后更新更快。OFFL 资源包含单条轨道的数据(由于地球一半处于黑夜,因此仅包含单个半球的数据)。

由于数据中存在噪声,因此在清洁区域或低 SO2 排放区常观测到负垂直柱浓度值。建议仅过滤离群值(即低于 -0.001 mol/m^2 的垂直柱浓度)。

原始 Sentinel 5P 2 级 (L2) 数据按时间分箱,而非按经纬度分箱。为便于数据导入 Earth Engine,每个 Sentinel 5P L2 产品都会转换为 L3 格式,保持单轨道单网格(即不进行跨产品聚合)。

跨越国际日期变更线的原始产品将作为两个 Earth Engine 资源被导入,后缀分别为 _1 和 _2。

L3 转换操作由 harpconvert 工具使用 bin_spatial 运算完成。源数据经过过滤,去除 QA 值低于以下阈值的像素:

  • AER_AI:80%
  • NO2 的 tropospheric_NO2_column_number_density 波段:75%
  • 所有其他数据集(O3 和 SO2 除外):50%

O3_TCL 产品直接导入(不经过 harpconvert 处理)。

波段

像元大小
1113.2 米

波段

名称 单位 最小值 最大值 像素尺寸 说明
absorbing_aerosol_index -25* 39*

衡量大气中气溶胶的普遍程度。

UVAI 指数基于给定波长对的紫外线 (UV) 光谱范围内的光谱对比度,其中观测到的反射率与模型反射率之间的差值会产生残差值。当此残差为正时,表示存在吸收紫外线的气溶胶(如灰尘和烟雾),通常称为吸收性气溶胶指数 (AAI)。云产生接近于零的残差值,而强负残差值可能表明存在非吸收性气溶胶,包括硫酸盐气溶胶。

与基于卫星的气溶胶光学厚度测量不同,即使有云,也可以计算 AAI,从而实现每日全球覆盖。这非常适合追踪由沙漠尘埃、火山喷发产生的火山灰和生物质燃烧产生的烟雾组成的间歇性气溶胶羽流的演变。

如需了解更多详情,请参阅 ATBD

sensor_altitude 828543* 856078*

卫星相对于星下点的海拔高度 (WGS84)。

sensor_azimuth_angle deg -180* 180*

卫星在地面像元位置的方位角 (WGS84);以东偏北角度计量。

sensor_zenith_angle deg 0.09* 67*

卫星在地面像元位置的天顶角 (WGS84);以偏离垂直方向的角度计量。

solar_azimuth_angle deg -180* 180*

太阳在地面像元位置的方位角 (WGS84);以东偏北角度计量。

solar_zenith_angle deg 8* 88*

卫星在地面像元位置的天顶角 (WGS84);以偏离垂直方向的角度计量。

* 估算的最小值或最大值

图像属性

图像属性

名称 类型 说明
ALGORITHM_VERSION STRING

L2 处理过程中使用的算法版本。该版本与处理器(框架)版本相互独立,以适应不同产品各自的发布周期。

BUILD_DATE STRING

执行 L2 处理的软件构建时间,以 1970 年 1 月 1 日以来的毫秒数表示。

HARP_VERSION INT

用于将 L2 数据网格化为 L3 产品的 HARP 工具版本。

INSTITUTION STRING

执行从 L1 到 L2 数据处理工作的机构。

L3_PROCESSING_TIME INT

Google 使用 harpconvert 将 L2 数据处理为 L3 数据的时间,以 1970 年 1 月 1 日以来的毫秒数表示。

LAT_MAX DOUBLE

资源覆盖的最大纬度(以度为单位)。

LAT_MIN DOUBLE

资源覆盖的最小纬度(以度为单位)。

LON_MAX DOUBLE

资源覆盖的最大经度(以度为单位)。

LON_MIN DOUBLE

资源覆盖的最小经度(以度为单位)。

ORBIT INT

数据采集时卫星所处的轨道编号。

PLATFORM STRING

采集数据的平台名称。

PROCESSING_STATUS STRING

产品的全局处理状态,主要基于辅助输入数据的可用性。可能值为“Nominal”(正常)和“Degraded”(降级)。

PROCESSOR_VERSION STRING

以“major.minor.patch”格式字符串表示的 L2 处理软件版本。

PRODUCT_ID STRING

用于生成相应资源的 L2 产品 ID。

PRODUCT_QUALITY STRING

标识产品质量是否降级的指标。允许的值为“Degraded”(降级)和“Nominal”(正常)。

SENSOR STRING

采集数据的传感器名称。

SPATIAL_RESOLUTION STRING

星下点空间分辨率。对于大多数产品,此值为 3.5x7 km2,但 L2__O3__PR 使用 28x21km2L2__CO____L2__CH4___ 使用 7x7 km2。该属性源自 CCI 标准。

TIME_REFERENCE_DAYS_SINCE_1950 INT

数据采集日期距离 1950 年 1 月 1 日的天数。

TIME_REFERENCE_JULIAN_DAY DOUBLE

数据采集时的儒略日编号。

TRACKING_ID STRING

L2 产品文件的 UUID。

使用条款

使用条款

使用 Sentinel 数据须遵守哥白尼计划 Sentinel 数据条款及条件

通过 Earth Engine 探索

代码编辑器 (JavaScript)

var collection = ee.ImageCollection('COPERNICUS/S5P/NRTI/L3_AER_AI')
  .select('absorbing_aerosol_index')
  .filterDate('2019-06-01', '2019-06-06');

var band_viz = {
  min: -1,
  max: 2.0,
  palette: ['black', 'blue', 'purple', 'cyan', 'green', 'yellow', 'red']
};

Map.addLayer(collection.mean(), band_viz, 'S5P Aerosol');
Map.setCenter(-118.82, 36.1, 5);
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