資料4

GCOM-C SGLIHDF5データ読込・処理方法
2019年10月7日
地球観測研究センター(EORC)
2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

1

はじめに
目的

・GCOM-C SGLIプロダクト概要を知る

・HDFデータの命名規則、構造、処理方法を知る対象となる方・HDFデータ(MODIS含む)を初めて扱う方

・下記のハンドブック*をまだ読んでいない方* SGC-180024 気候変動観測衛星「しきさい」(GCOM-C)データ利用ハンドブック

本資料の注意点

・プログラムの説明はMATLABを使用 → 言語依存の関数あり
・提示しているプログラムはあくまで参考例です2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

2

本日の内容GCOM-C SGLI 概要
SGLI プロダクト

陸域プロダクト (LST, NDVI)

・概要

・処理手順

海域プロダクト (SST, CHLA)

・概要

・処理手順
参考情報

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

3

GCOM-C SGLI概要
GCOM-C 概要

項目

仕様

降交点通過
地方太陽時

10時30分±15分

軌道種別

太陽同期準回帰軌道

軌道高度798km(赤道上)打上日2017年12月23日

昇交点通過
地方太陽時

22時30分±15分

回帰日数

34日

軌道傾斜角
設計寿命

98.6度
5年

多波⾧光学放射計（SGLI : Second Generation Global Imager）

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

4

GCOM-C SGLI概要
可視・近赤外放射計部（VNR）

雲の下NG

赤外走査放射計部（SGLI-IRS）

雲の下
NG

夜NG

機能

チャンネル数

偏光・
多方向観測

2CH

非偏光観測

11CH

夜OK

分解能

走査幅

機能

1000m

1150km

熱赤外
観測

250m
1000m

SGLI : Second generation GLobal Imager
VNR : Visible and Near Infrared Radiometer

1150km短波⾧
赤外観測チャンネル数

分解能

走査幅

TIR : 2CH

250m
500m
1000m

1400kmSWI : 4CH

IRS : Infrared Scanner
SWI : ShortWave Infrared
TIR : Thermal InfraRed

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

250m(SW3)1000m

1400km5

GCOM-C SGLI概要
SGLI観測波⾧と分解能

チャンネル

可視・近赤外放射計部（SGLIVNR）

非偏光
観測機能

B : 450-495
G : 495-570
R : 620-750

赤外走査
放射計部
（SGLI-IRS）

偏光
観測機能

SWI
偏光観測機能
TIR
観測機能

中心波⾧

波⾧幅

信号レベル

VNR, SWI: nm , TIR: μm

Lstd

Saturation Level

VN1

379.9

10.6

60

240-241

VN3

443.3

10.1

64

457-467

VN5

529.7

19.1

41

361-364

VN2
VN4

412.3

10.3

VN1～SW4 : W/m2/str/μm , T1,T2 : K

75

490.0

10.3

566.1

19.8

VN8

672.4

21.9

25

213-217

VN10

867.1

20.9

8

37-38

VN6
VN7
VN9

VN11

672.3

22.0

763.1

11.4

867.4

20.8

53

305-318

33
23
40
30

分解能*

m

250 (※2)147-150
65-96
69-70

351-359305-306

P1

672.2

20.6

25

295-315

1000

SW1

1050

21.1

57

289.2

1000

50.6

250 (※2)-250 (※3)

P2

SW2
SW3
SW4
T1
T2

866.3
1390
1630
2210

10.8 (※1)
12.0 (※1)※1：熱赤外の波⾧はμm単位※2：沿岸域を除く海上および極域では1km分解能も可とする※3：陸域・沿岸域を除く外洋や極域では、500m, 1kmに切り替えることが可能

20.3
20.1

195.0
50.4

0.75 (※1)
0.76 (※1)

30
8
3

1.9

300
300

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

396-424
118.9
21.7
-

1000

6

GCOM-C SGLI概要
SGLI観測波⾧と主なプロダクト2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

7

GCOM-C SGLI概要
観測範囲 (昼、降交軌道(Descending))ex) VNR/ NP 07/ 01/ 2019 DESCENDING
観測off
校正運用
RAWデータ250m分解能500m分解能1000m分解能

日本付近：同一箇所は約2.5日に1回程度の観測

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

8

GCOM-C SGLI概要
観測範囲 (夜、昇交軌道(Ascending))ex) VNR/ NP 07/ 01/ 2019 ASCENDING
観測off
校正運用
RAWデータ250m分解能500m分解能1000m分解能

日本付近：同一箇所は約2.5日に1回程度の観測

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

9

GCOM-C SGLI概要
まとめ

・打ち上げ日は2017年12月23日。観測開始は2018年1月1日。
・GCOM-Cの撮影時刻は…

・降交点地方太陽時：10:30±15分
・昇交点地方太陽時：22:30±15分

・VNR, IRS共に、雲の下を観測することはできない(全プロダクト)・VNRは、夜は観測できない(今回の対象プロダクト：RSRF, NDVI, CHLA)・IRS（TIR : 熱赤外）は、夜も観測可能(今回の対象プロダクト：LST,SST)

・日本域における観測頻度は、約2.5日に1回程度。
2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

10SGLI プロダクト：レベル
レベル

Level-1A

Level-1B

Level-2

Level-2
統計
Level-3

レベル0 データを入力として以下の処理を施したプロダクト。
・重複パケットの削除。欠損パケットのダミーデータによる補間。
・シーンの編集・切り出し（前後オーバラップを考慮）
・ラジオメトリック補正情報の算出・付加
・幾何学情報の算出・付加・パケット欠損情報、品質情報の付加

レベル1A プロダクトを入力とし、以下の処理を施したプロダクト。
・ラジオメトリック補正
・幾何補正及びL1B 基準座標系へリサンプリング・波⾧バンド毎の幾何情報や使用した校正情報等を付加
またはレベル１B プロダクトを入力とし、低解像度へリサンプリングしたプロダクト

レベル1B プロダクトやレベル2プロダクトを主要な入力とし、各種物理量を算出したプロ
ダクト。出力領域はレベル1Bと同じ「シーン」、全球（等面積格子）、「タイル」（全球を緯度経度１０度毎に分割したもの）で、空間分解能はシーン、タイルが250m/1km、全球が4km(1/24 度)のものがある。また、全球及びタイル形式は、等面積格子上でモザイク処理したプロダクト(モザイクプロダクト)を含む。

レベル2のタイルプロダクトを入力とし、領域定義は変更せずに、8日間、1ヵ月分の時間統計処理あるいは雲域除去処理を施したもの。
レベル2プロダクト（全球・タイル）を入力とし、全球を出力領域として空間(1/12度、
1/24度)及び時間（1日、8日、1ヵ月）統計処理を施したプロダクト。

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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SGLI プロダクト：一覧 (1/2)
分野
輝度

プロダクト [ID*1]

定義

単位

Level-1B [VNR/IRS/POL]

校正済みの放射輝度(シーン・パス状の基準座標投影)

W/m2/um/sr

LCLR

大気上端(TOA)放射輝度のうち晴天画素のみを残したもの

Level-1A [VNR/IRS/POL]

LTOA
陸

無次元

大気上端(TOA)放射輝度

W/m2/um/sr

大気中の気体分子やエアロゾル粒子による光の散乱・吸収の効果を取り除き、地表面相当の反射率に補正したもの(雲検知含む)。8日・月データでは方向性の補正を行う

無次元

地上部バイオマス [AGB_]

植生の地上部の乾燥重量t/ha

カゲ指数 [VGI_(SDI_)]スペクトル情報を用いた植生の陰影の割合を示す指数

無次元

葉面積指数 [LAI_]

単位面積あたりの植生の葉の片面の総面積

正規化海水射出放射輝度[NWLR(L***)] *** is wavelength.

海面から射出する放射輝度(雲検知含む)

大気補正済陸域反射率 [RSRF]
植生指数 [VGI_(NDVI/EVI_)]
植生ラフネス指数 [AGB_(VRI_)]
光合成有効放射吸収率 [LAI_(FPAR)]海洋

定義：センサ出力値(デジタルカウント値)

植生の被覆や活性などを示す指数：NDVIとEVISGLI の多方向観測による植生の立体構造の違いを示す指数

W/m2/um/sr

無次元
無次元

植生が吸収する光合成有効放射(PAR)の割合

無次元

地表面の温度Kelvin

大気補正パラメータ[NWLR(T***)] *** is wavelength.

大気散乱などの影響を推定するために用いるエアロゾル光学的厚さや波⾧特性など
の情報

無次元

クロロフィルa 濃度 [IWPR(CHLA)]

植物プランクトンの主要な光合成色素濃度の表層における濃度mg/m3

有色溶存有機物吸光係数 [IWPR(CDOM)]

波⾧412nmにおける表層の水に溶解している有機物による光吸収係数

地表面温度 [LST_]

光合成有効放射 [NWLR(PAR_)]

懸濁物質濃度 [IWPR(TSM_)]

海面水温 [SSTD/SSTN(SST_)]

植物プランクトンが潜在的に光合成へ利用できる波⾧400の海面における1 日あたりの積算値

無次元
W/m2/str/um あるいは1/sr

700nmの海面入射光量

Ein/m2/dayまたはmol photons/m2/day

水中表層の懸濁物質量を単位水あたりの乾燥重量で表したもので、プランクトンな
どの有機物と土壌などの無機物の合わせたもの

g/m3

海面の(バルク)温度(雲検知含む)

degC

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1/m

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SGLI プロダクト：一覧 (2/2)
分野
大気

プロダクト [ID*1]

国際衛星雲気候計画ISCCP の分類(雲生成高度と光学的厚さで分類した9タイプが定義されている)に基づく雲
タイプ別の雲量%

雲タイプ及び雲相(水滴・氷晶)の分類を含む雲識別フラグ

雲頂温度･高度[CLPR(CLTT/CLTH)]

雲頂の温度及び高度

温度[K]，高度[km]

水雲の光学的厚さと雲粒の有効半径

厚さ[‐]，粒径[mm]

氷晶雲光学的厚さ [CLPR(COTI)]

氷雲の光学的厚さ

無次元

陸上エアロゾル(近紫外)[ARNP(AOTL/AAEL)]

雲種別雲量 [CLPR(CFR*)]* is the No. of the ISCCP classes

海洋上エアロゾル[ARNP(AOTO/AAEO)]

統計単位

雲フラグ･タイプ [CLFG]

水雲光学的厚さ･粒径[CLPR(COTW/CERW)]

雪氷

定義

無次元

可視・近赤外域反射率を用いて推定した海洋上エアロゾルの光学的厚さ(τ)、オングストローム指数(粒子の大小)及びエアロゾル種別

無次元

近紫外域反射率を用いて推定した陸上エアロゾルの光学的厚さ(τ)及び光吸収係数等

無次元

偏光観測を用いて推定したエアロゾル光学的厚さ(τ)及びオングストローム指数

無次元

積雪･海氷分布 [SICE]

積雪・海氷域分布(雲検知含む)

無次元

雪氷面温度 [SIPR(SIST)]

積雪・海氷表面の温度

KelvinLevel-2 タイル時間統計

SGLI Level-2(L2)の陸域および雪氷分野のタイル形式の地球物理量(GV)プロダクトの時間統計を取ったもの

L2プロダクトに同じ

RSRF タイル時間統計

大気補正済み陸域反射率(RSRF)の時間統計 (角度依存性を考慮済み)

無次元

Level-3(L3)の空間統計量(8日ないし1か月分)を入力として時間統計を取ったプロダクト

L2プロダクトに同じ

陸上エアロゾル(偏光)[ARPL(AOTP/AAEP/ASSA)]
オホーツク海海氷分布 [OKID]
浅層積雪粒径 [SIPR(SGSL)]LTOA タイルモザイク

雲域識別を含むオホーツク海周辺の海氷域分布
波⾧865nmの反射率をもとに抽出する積雪の浅い層に存在する氷結晶の粒径

無次元μm

Level-2(L2)タイル形式の大気上端(TOA)放射輝度(8日間ないし1ヵ月間分)を入力として雲域を除去した晴天域
TOA放射輝度プロダクト

L2プロダクトに同じ

Level-3 全球空間統計

Level-2(L2)の一日単位の地球物理量(GV)の空間解像度を落とし統計量を取ったプロダクト

L2プロダクトに同じ

Level-3 全球マップ

Level-3(L3)の空間・時間統計量を地図投影したプロダクト

Level-3 全球時間統計

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

L2プロダクトに同じ

13

SGLI プロダクト：処理フロー
L1B

大気上端放射輝度
投影手法: シーン

LTOA

シーン→タイル変換

大気上端放射輝度
投影手法: タイル

大気補正
(大気の散乱光や吸収の影響を補正して、地表面や海面の放射量を推定する処理)

RSRF

大気補正済み陸域反射率
投影手法: タイル

VGI_(NDVI)
正規化植生指数
投影手法: タイル

LST_

地表面温度
投影手法: タイル

NWLR

正規化海水射出放射輝度
投影手法: シーン

SSTD/N (SST_)
海面水温
投影手法: シーン

IWPR(CHLA)

クロロフィルα濃度
投影手法: シーン2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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SGLI プロダクト
まとめ・使用するプロダクトは、主にレベル2プロダクト以上のプロダクト。
・プロダクト種別により、データの投影手法が異なる。
・レベル2プロダクトの投影形式は以下の3種類。
「タイル」
「シーン」

「全球4km」

・レベル2統計プロダクトは、「タイル」(陸、雪氷)データのみ→ 「タイル」の統計プロダクトは分解能250m

・「シーン」(海)の統計プロダクトはレベル3全球(1/24度分解能)プロダクトとなる→「シーン」の統計プロダクトは分解能が落ちる

・LTOA（大気上端放射輝度）と異なり、RSRFは大気補正が適用されている2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト概要(1) RSRF：大気補正済陸域反射率
概要

項目

内容

分解能

250m

投影手法
単位

格納データ

データサイズマスク

推奨カラーレンジタイル
無次元

各バンド反射率4800 × 4800ピクセル
雲域

0–1(線形目盛)

1ファイルに全バンドの反射率が格納されているRSRF VN11 サンプルデータ(EORC HPより)2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト概要(2) LST_：地表面温度
概要

項目

内容

分解能

250m

投影手法
単位

主な格納データ
データサイズマスク

推奨カラーレンジ

タイル
K

地表面温度

4800 × 4800ピクセル
雲域・海域

203.5 – 333.15(線形目盛)LST サンプルデータ(EORC HPより)2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト概要(3) VGI_(NDVI)：正規化植生指数
概要

項目

内容

分解能

250m

主な格納
データ

正規化植生指数(NDVI)
拡張植生指数(EVI)

投影手法
単位

データサイズマスク

推奨カラーレンジタイル

無次元

4800 × 4800ピクセル

雲域・海域
0–1
(線形目盛)NDVI サンプルデータ(EORC HPより)2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト概要(4) 時間統計プロダクト
概要

項目

内容

分解能

250m

主な格納
データ

レベル2プロダクト
タイルに準拠

マスク

レベル2プロダクト
タイルに準拠

投影手法
単位

データサイズ

推奨カラー
レンジ

タイル

無次元

レベル2プロダクト
タイルに準拠レベル2プロダクト
タイルに準拠ファイルがバンド(または物理量)別に分離・保存されている

NDVI サンプルデータ：8日統計平均(EORC HPより)2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト概要
まとめ

・RSRFは、1つのファイルに全バンドのデータが格納されている。
・1つのファイルに、複数の物理量が含まれる場合がある。
(例 VGI_は、NDVIとEVIの2種類のデータが含まれる)・時間統計プロダクトは、ファイルがバンド(or 物理量)別に分離/保存されている2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト処理手順(1) ファイル名 命名規則

1D : 1日
8D : 8日
1M : 1ヵ月

タイル番号(T0529等)

プロダクトID(LST_等)
Q : 250m
K : 1000m
F : 1/24 deg
C : 1/12 deg2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト処理手順(2) タイル

10deg毎18分割

10deg毎36分割

Lat = Lat0
Lon = Lon0*cos(Lat0)

vvhh

関東付近のタイル番号 → T0529

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト処理手順(3) データ構造及び読込% ■ 属性情報表示
FNAME = 'GC1SG1_20180905D01D_T0529_L2SG_LST_Q_0101.h5’
Info = h5info(FNAME);
disp({Info.Groups.Name}’);'/Geometry_data''/Global_attributes''/Image_data'/Level_1_attributes''/Processing_attributes'
disp({Info.Groups(3).Datasets.Name}’);

'E01'
'E02'
'LST'
'QA_flag'

属性情報から、
必要なプロダクト指定のための情報を取得

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト処理手順(3) データ構造及び読込% ■ HDF読込・表示
Data0 = h5read(FNAME,'/Image_data/LST')';
imagesc(Data0);

DN値の画像2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト処理手順(4) 物理量変換% ■ 属性情報表示
disp({Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes.Name}’);'Error_DN''Minimum_valid_DN''Maximum_valid_DN''Slope''Offset''Data_description''Unit''Mask_for_statistics'

DN値から物理量（地表面温度）に変換するためのパラメータを取得% ■ 情報取得
Err_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(2).Value;
Min_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(2).Value;
Max_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(3).Value;
Slope = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(4).Value;
Offset = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(5).Value;
2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト処理手順(4) 物理量変換% ■ 物理量変換
Data1 = double(Data0);
Data1(Data0 == Err_DN) = NaN;
Data1(Data0 <= Min_DN |...
Data0 >= Max_DN) = NaN;
Data1 = double(Slope)*Data1+...
double(Offset);% ■ 画像表示
imagesc(Data1);
colorbar;colormap jet;

不適合データは欠損値(NaN)に置き換え
浮動少数点に変換

物理量（地表面温度）の画像

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

26

陸域プロダクト処理手順(5) QA flagの適用(必要に応じて)% ■ 属性情報表示
disp({Info.Groups(3).Datasets(4).Attributes.Name}')'Error_DN'
Minimum_valid_DN''Slope''Maximum_valid_DN''Offset''Data_description''Unit''Mask_for_statistics'

信頼性のフラグを確認、取得% ■ QA flagの情報表示
disp(strrep(Info.Groups(3).Datasets(4).Attributes(6).Value{1},';',newline));0: Snow
1: Sensor zenith angle > 33
2: Sensor zenith angle > 43
3: TR1 < 0.6
4: RES > 1[K]5: RES > 2[K]6: TS out of range
7: Cloudy
8: land/water flag(0=land/1=water)
9: no input data
10-15: Spare2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

例：RES > 2K
(連立方程式導出後残差が2K以上)27

陸域プロダクト処理手順(5) QA flagの適用 (必要に応じて)% ■ 信頼性の高いデータ取得
QA_flag = h5read(FNAME,'/Image_data/QA_flag')';reliable = double(~bitget(QA_flag,6,'uint16'));
reliable(reliable == 0) = NaN;
% ■ 画像表示
figure; imagesc(Data1);colormap jet;colorbar;
figure; imagesc(Data1.*reliable);colormap jet;colorbar;

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

信頼性の低いデータ(誤差が2K以上の点)を削除、表示28

陸域プロダクト処理手順(6) 緯度経度データ計算
タイルデータには
緯度経度情報は格納されていない！
→タイル番号から計算

Lat = Lat0
Lon = Lon0*cos(Lat0)
逆変換※ ハンドブックより抜粋

Lat0 = Lat
Lon0 = Lon/cos(Lat)2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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陸域プロダクト処理手順(6) 緯度経度データ計算
参考例 (タイル番号：T0529、分解能250m)% ■ 関心領域 投影前緯度経度
LatRef= linspace( 40, 30,4800);
LonRef= linspace(110,120,4800);
LLroi.Lat = LatRef'*ones(1,4800) ;LLroi.Lon = 1./cos(LatRef'*pi/180)*LonRef;

タイルの位置から、投影後の(緯度)経度を計算% ■ 散布画像表示
scatter(LLroi.Lon(:),LLroi.Lat(:),1);grid;2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

30

陸域プロダクト処理手順(7) 緯度経度投影% ■ データの抽出
ROI.Lat = [ 35.33 35.81];
ROI.Lon = [139.53 140.35];
IDX = find(LLroi.Lat >= ROI.Lat(1)-0.05 &...
LLroi.Lat <= ROI.Lat(2)+0.05 &...
LLroi.Lon >= ROI.Lon(1)-0.05 &...
LLroi.Lon <= ROI.Lon(2)+0.05);% ■ 出力グリッド
DDeg = 10/4800;
Latg = max(LLroi.Lat(IDX)):-DDeg:min(LLroi.Lat(IDX));Long = min(LLroi.Lon(IDX)): DDeg:max(LLroi.Lon(IDX));[LLg.Lat,LLg.Lon] = ndgrid(Latg,Long);

緯度経度投影前（一部）% ■ 離散データを投影
F = scatteredInterpolant(LLroi.Lat(IDX),...
LLroi.Lon(IDX),...
Data1(IDX));
Data2 = F(LLg.Lat,LLg.Lon);% ■ 画像表示
imagesc(Data2,[300 320]);colorbar;colormap jet;

緯度経度投影後（一部）

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

31

陸域プロダクト処理手順(7) 緯度経度投影

緯度経度投影前（全体）(EQA : sinusoidal EQual Area)

緯度経度投影後（全体）(EQR : EQuiRectangular)

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

32

陸域プロダクト処理手順(8) RGBカラー合成例 (RSRF)
B : Rs_VN03

G : Rs_VN05

RGB合成

R : Rs_VN08

RGB合成画像 (2019年4月1日 関東近辺)

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

33

陸域プロダクト処理手順(9) 時間統計プロダクトの利用
例：RV03に格納されているデータ

・Rs_VN03_AVE

・ Rs_VN03_Date

・ Rs_VN03_MAX
・ Rs_VN03_MIN

・ Rs_VN03_Ninput
・ Rs_VN03_Nused

・ Rs_VN03_QA_flag
・ Rs_VN03_RMS
・ Rs_VN03_c0
・ Rs_VN03_c1
・ Rs_VN03_c2

RV03統計データ画像 (2019年4月平均 関東近辺)

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

34

陸域プロダクト処理手順(9) 時間統計プロダクトの利用：RGBカラー合成例
B : Rs_VN03_AVE

G : Rs_VN05_AVE

RGB合成

R : Rs_VN08_AVE

RGB合成画像 (2019年4月平均 関東近辺)

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

35

陸域プロダクト処理手順
まとめ・陸域プロダクトの投影手法は、主に「タイル」

・「タイル」データには、緯度経度データは含まれていない→緯度経度データはタイル番号から計算する必要がある

・データのDN値は、属性情報記載の以下の情報を用いて物理量へ変換する'Error_DN‘'Minimum_valid_DN‘'Maximum_valid_DN‘'Slope‘'Offset’・RSRFを利用して、トゥルーカラーに近い画像を生成できる。
(さらにきれいにしたい場合は、参考情報[5]等を参照)

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

36

海域プロダクト概要(1) SSTD/SSTN(SST_)：海面水温
概要

項目

内容

分解能

250m

投影手法
単位

シーン
degC

主な格納
データ

海面水温

マスク

雲域・陸域

データサイズ
推奨カラーレンジ

約8000×5000ピクセル-5 ～ 35 (線形目盛)

日中(SSTD)と夜(SSTN)のファイルは別々2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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海域プロダクト概要(2) IWPR(CHLA)：クロロフィルa濃度
概要

項目

内容

分解能

250m

主な格納
データ

CHLA : クロロフィルa 濃度
TSM_ : 懸濁物質濃度
CDOM : 有色溶存有機物吸光係数

投影手法
単位

データサイズ
マスク

推奨カラー
レンジ

シーン

mg/m3

約8000×5000ピクセル

雲域・陸域

0.01 ～ 100(対数目盛)

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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海域プロダクト処理手順(1) ファイル名 命名規則

パス番号(3桁)
シーン番号(2桁)(04610等)

プロダクトID(SSTD等)

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

Q : 250m
K : 1000m
F : 1/24 deg
C : 1/12 deg

39

海域プロダクト処理手順(2) シーン
パス番号の定義

・パス番号は衛星が昇交点から北極、南極を通過して再び昇交点に到達するまでを単位として、回帰周回数まで隣接軌道間隔で、西向きに順番に地上軌跡に番号を付加する。

・GCOM-C の回帰日数(同一の軌道まで戻るまでに要する日数)は34 日であり、1 回
帰の周回数は485 となる。

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

40

海域プロダクト処理手順(2) シーン
シーン番号の定義

・昇交点を起点とした衛星の1 周回を24 分割した番号とし、周回ごとに定義。

・昇交点以降、観測時刻の最も早い時刻のシーン番号を01 とし、以降、シーンごとに1 ずつ増やす。
7

6

5

4
3

2
1

24
23
22
21
20

19

18

9
10
11
12
13
14
15
16
17

図 パス番号60の場合の分割された領域

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

841海域プロダクト処理手順(3) データ構造及び読込% ■ 属性情報表示
FNAME = 'GC1SG1_201809050115H04610_L2SG_SSTDQ_0170.h5'
Info = h5info(FNAME);
disp({Info.Groups.Name}’);'/Geometry_data''/Global_attributes''/Image_data'/Level_1_attributes''/Processing_attributes''Line_tai93''QA_flag''SST'

disp({Info.Groups(3).Datasets.Name}’);

属性情報から、
必要なプロダクト指定のための情報を取得

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

42

海域プロダクト処理手順(3) データ構造及び読込% ■ HDF読込・表示
Data0 = h5read(FNAME,'/Image_data/SST’)';
imagesc(Data0);

DN値の画像2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

43

海域プロダクト処理手順(4) 物理量変換% ■ 属性情報表示
disp({Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes.Name}’);'Data_description''dim0''dim1''Error_DN''Land_DN''Cloud_error_DN''Retrieval_error_DN''Maximum_valid_DN''Minimum_valid_DN''Mask_for_statistics''Slope''Offset''Spatial_resolution''Spatial_resolution_unit''Unit'

DN値から物理量（地表面温度）に変換するためのパラメータを取得% ■ 情報取得
Err_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(4).Value;
Min_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(9).Value;
Max_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(8).Value;
Slope = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(11).Value;
Offset = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(12).Value;
2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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海域プロダクト処理手順(4) 物理量変換% ■ 物理量変換
Data1 = double(Data0);
Data1(Data0 == Err_DN) = NaN;
Data1(Data0 <= Min_DN |...
Data0 >= Max_DN) = NaN;
Data1 = double(Slope)*Data1+...
double(Offset);% ■ 画像表示
imagesc(Data1);
colorbar;colormap jet;

不適合データは欠損値(NaN)に置き換え
浮動少数点に変換

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

45

海域プロダクト処理手順(5) QA flagの適用(必要に応じて)% ■ 属性情報表示
disp({Info.Groups(3).Datasets(2).Attributes.Name}')'Error_DN''Data_description''Maximum_valid_DN''Minimum_valid_DN''Slope''Offset''Spatial_resolution''Spatial_resolution_unit''Unit'

信頼性のフラグを確認、取得% ■ QA flagの情報表示
disp(strrep(Info.Groups(3).Datasets(2).Attributes(2).Value{1},',',newline));Bit-0:nodata
1:land2:Rejected by QC
3:Retrieval error
4:No data(TIR1)
5:No data(TIR2)
6-7:no8: 0: nighttime or no visible data
1: daytime
9-10:no11:unknown (clear/cloudy)
12:cloudy
13:acceptable (possibly cloudy)
14:good
15: 0 : unreliable (inland/too close to land)
1 : reliable2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

46

海域プロダクト処理手順(5) QA flagの適用(必要に応じて)% ■ 信頼性の高いデータ取得
QA_flag = h5read(FNAME,'/Image_data/QA_flag')';reliable = double(bitget(QA_flag,16,'uint16'));
reliable(reliable == 0) = NaN;

信頼性の高いデータのみを抽出、表示% ■ 画像表示
figure; imagesc(Data1);colormap jet;colorbar;
figure; imagesc(Data1.*reliable);colormap jet;colorbar;

通常のデータ

信頼性が高いデータのみ

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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海域プロダクト処理手順(6) 緯度経度データ取得% ■ 緯度経度データ読込/リサンプリングデータ補間
FNAME = 'GC1SG1_201809050115H04610_L2SG_SSTDQ_0170.h5';Lat= h5read(FNAME,'/Geometry_data/Latitude')';Lat_r = double(h5readatt(FNAME,'/Geometry_data/Latitude','Resampling_interval'));Lon= h5read(FNAME,'/Geometry_data/Longitude')';Lon_r = double(h5readatt(FNAME,'/Geometry_data/Longitude','Resampling_interval'));[X ,Y ] = meshgrid(1:Lat_r:Lat_r*size(Lat,2),...
1:Lat_r:Lat_r*size(Lat,1));[Xq,Yq] = meshgrid(1:size(Data0,2),1:size(Data0,1));
LLroi.Lat = interp2(X,Y,double(Lat),Xq,Yq);
LLroi.Lon = interp2(X,Y,double(Lon),Xq,Yq);※ MATLAB interp2の説明はこちら → https://jp.mathworks.com/help/matlab/ref/interp2.html

シーンのファイルにはリサンプリング(典型値：
10ピクセル毎)された
緯度経度データが保存されている

緯度データ例

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

経度データ例48

海域プロダクト処理手順(6) 緯度経度データ取得 (内挿方法の注意点)

誤

line

正

1

2

7

8

4

5
pixel

3

6

9

双線形内挿
(interval=10)
赤枠は元配列の値

元配列
左上を基準とし、隣接画素を線形で内挿する(言語、関数次第で「誤」の補間になってしまう関数有！
注意)

0

0

1

2

4

5

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

0

0

1

2

4

5
49

海域プロダクト処理手順(7) 緯度経度投影% ■ 一部のデータを抽出
IDX_X = [4601 4800];
IDX_Y = [1551 1750];
LLroi.Lat = LLroi.Lat(IDX_X(1):IDX_X(2),IDX_Y(1):IDX_Y(2));
LLroi.Lon = LLroi.Lon(IDX_X(1):IDX_X(2),IDX_Y(1):IDX_Y(2));
Data1 = Data1(IDX_X(1):IDX_X(2),IDX_Y(1):IDX_Y(2));% ■ 投影後緯度経度グリッドの作成
DDeg= 10/4800;
ROI.LatLim = [min(LLroi.Lat(:)) max(LLroi.Lat(:))];ROI.LonLim = [min(LLroi.Lon(:)) max(LLroi.Lon(:))];
Latg = ROI.LatLim(2):-DDeg: ROI.LatLim(1);Long = ROI.LonLim(1): DDeg: ROI.LonLim(2);[LLg.Lat,LLg.Lon] = ndgrid(Latg,Long) ;% ■ 離散データを投影
F = scatteredInterpolant(LLroi.Lat(:),LLroi.Lon(:),Data1(:));
Data2 = F(LLg.Lat,LLg.Lon);

緯度経度投影前

緯度経度投影後% ■ 画像表示
figuresubplot(2,1,1);
imagesc(Data1,[24 31]);colorbar;colormap jet;subplot(2,1,2);
imagesc(Data2,[24 31]);colorbar;colormap jet;2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

50

海域プロダクト処理手順(7) 緯度経度投影

緯度経度投影前（全体）

緯度経度投影後（全体）(EQR : EQuiRectangular)

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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海域プロダクト処理手順
まとめ

・海域プロダクトの投影手法は、主に「シーン」

・「シーン」データの撮影場所は、パス番号(1-485),シーン番号(1-24)から特定する
・「シーン」データには、緯度経度データが含まれている・データのDN値は、属性情報記載の以下の情報を用いて物理量へ変換する'Error_DN‘'Minimum_valid_DN‘'Maximum_valid_DN‘'Slope‘'Offset'2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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おわりに
GCOM-C SGLI・19バンドでの観測＆各バンドから計算された多くの物理量を公開している。
・プロダクトには陸、海、大気、雪氷、統計プロダクトがある。
・プロダクト種類等によって処理・投影方法が異なる

陸域プロダクト(RSRF, LST, NDVI)・プロダクト投影方法は「タイル」。プロダクトに緯度経度情報は含まれない。
・分解能250mのレベル2タイル統計プロダクトがある。

海域プロダクト (SST, CHLA)・プロダクト投影方法は「シーン」。プロダクトに緯度経度情報が含まれている。

・レベル2と同分解能の統計プロダクトはない。レベル3の統計プロダクトはあるが、分解能が落ちる・投影方法が異なる。

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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参考情報
[1] 標準プロダクト＆アルゴリズム (GCOM-C HP)
https://suzaku.eorc.jaxa.jp/GCOM_C/data/product_std_j.html[2] SGC-180024 気候変動観測衛星「しきさい」(GCOM-C)データ利用ハンドブック
https://gportal.jaxa.jp/gpr/assets/mng_upload/GCOM-C/GCOM-C_SHIKISAI_Data_Users_Handbook_jp.pdf[3] SGC-180020 SGLI レベル1プロダクトフォーマット説明書

https://gportal.jaxa.jp/gpr/assets/mng_upload/GCOM-C/SGLI_Level1_Product_Format_Description_jp.pdf[4] SGC-180022 SGLI 高次プロダクトフォーマット説明書

https://gportal.jaxa.jp/gpr/assets/mng_upload/GCOM-C/SGLI_Higher_Level_Product_Format_Description_jp.pdf[5]トゥルーカラー再現画像の利用について (気象庁HP)
https://www.jma-net.go.jp/sat/himawari/TCR.html

2019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

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