TEKNIK PENGOLAHAN DATA SATELIT UNTUK APLIKASI

ATMOSFIR

Andy IndradjadPusat Teknologi dan Data Penginderaan Jauh - LAPAN

Outline

• Pengenalan Satelit Penginderaan Jauh.

• Sistem Stasiun Bumi Penginderaan Jauh.

• Software Pengolahan Data• Contoh-contoh Produk aplikasi

atmosfir• Penutup

Pengenalan Satelit Penginderaan Jauh• Satelit Terra/Aqua• Satelit NPP/NPPOES• Satelit METOP• Satelit NOAA

Terra

Aqua

NPP

Satelit TERRATerra

Launch period 18 Desember1999

Orbit 705 km, 10:30 a.m. descending node (Terra) sun-synchronous, near-polar, circular

Orbital period 98.8 minutes (Terra)

Sensor ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System)MISR (Multi-angle Imaging SpectroRadiometer)MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)MOPITT (Measurements of Pollution in the Troposphere)

MODIS Swath dimensions

2330 km (cross track) by 10 km (along track at nadir)

MODIS Spatial resolution

250 m (bands 1-2)500 m (bands 3-7)1000 m (bands 8-36)

Satelit Aqua

Launch period 4 May 2002

Orbit 705 km, 1:30 p.m. ascending node (Aqua), sun-synchronous, near-polar, circular

Orbital period 98.4 minutes (Aqua)

Sensor AMSR-E — Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS.MODIS — Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer.AMSU-A — Advanced Microwave Sounding Unit.AIRS — Atmospheric Infrared Sounder.HSB — Humidity Sounder for Brazilsince 2/5/2003.CERES — Clouds and the Earth's Radiant Energy System.

MODIS Swath dimensions

2330 km (cross track) by 10 km (along track at nadir)

MODIS Spatial resolution

250 m (bands 1-2)500 m (bands 3-7)1000 m (bands 8-36)

AquaAqua

Satelit NPP

Launch period October 28, 2011

Orbit 824 km, sun-synchronous (inclination = 98.7 deg), 1:30 pm ascending node

Orbital period 98.4 minutes

Sensor • Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS)• Cross-track Infrared Sounder (CrIS). • Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS• Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS).• Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES),

VIIRS Swath dimensions

3000 km (cross track) by 10 km (along track at nadir)

VIIRS Spatial resolution

371 m (Imagery Instrument) 742 m (Moderate Instrument)

NPP

Satelit METOP-A

Launch period 19 October 2006

Orbit 817 km, sun-synchronous (inclination = 98.7 deg), ascending node

Orbital period 101 minutes

Sensor AMSU-A1/AMSU-A2 - Advanced Microwave Sounding UnitsHIRS/4 - High-resolution Infrared Radiation SounderAVHRR/3 - Advanced Very High Resolution RadiometerA-DCS - Advanced Data Collection SystemSEM-2 - Space Environment MonitorSARP-3 - Search And Rescue ProcessorSARR - Search And Rescue RepeaterMHS - Microwave Humidity Sounder

IASI - Infrared Atmospheric Sounding InterferometerGRAS - Global Navigation Satellite System Receiver for Atmospheric SoundingASCAT - Advanced SCATterometerGOME-2 - Global Ozone Monitoring Experiment-2

Satelit NOAA 18

Launch period 20 Mei 2005

Orbit 854 km, sun-synchronous (inclination = 98.7 deg)

Orbital period 102 minutes

Sensor AMSU-A - Advanced Microwave Sounding UnitsHIRS - High-resolution Infrared Radiation SounderAVHRR - Advanced Very High Resolution RadiometerMHS - Microwave Humidity SounderSBUV - Solar Backscatter Ultraviolet Radiometer – ozone monitoring instrument

Sistem Stasiun Bumi Pustekdata LAPAN

BPJ Parepare SB Rumpin

SB Jakarta

BALAI PENGINDERAAN JAUH PAREPARE

STASIUN BUMI - RUMPIN, BOGOR

STASIUN BUMI PENGINDERAAN JAUH – PEKAYON, JAKARTA

Bank Data Penginderaan Jauh Nasional (BDPJN) - LAPAN

Desain sistem komunikasi

Terra/Aqua Data Processing System

Data Receiving System

5.4 m SS Antenna

Storage System

Balai Penginderaan Jauh Parepare(Stasiun Bumi Parepare)

Data Delivery

Backup Storage System

Bank Data Penginderaan Jauh Nasional (LAPAN Pekayon)

20 MBps

5MBps

UKP4

Kapasitas jaringan komunikasi data

Jaringan komunikasi data VPN: • BPJ Parepare – BDPJN

Jakarta: 20 Mbps• SB Rumpin – BDPJN

Jakarta: 10 Mbps• BDPJN Jakarta – BBSDLP

Bogor: 10 Mbps• BDPJN Jakarta –

UKP4: 5 Mbps

BALAI PENGINDERAAN JAUH (BPJ) Parepare

STASIUN BUMI (SB) Rumpin

BANK DATA PENGINDERAAN JAUH NASIONAL (BDPJN) Jakarta

20 Mbps10 Mbps

BBSDLP

UKP4

5 Mbps

10 Mbps

Data yang diterima di Stasiun Bumi Parepare dan Jakarta

METOP

Software Pengolahan Data

• Software Pengolah Data METOP/NOAA• Software Pengolah data MODIS Terra/Aqua• Software Pengolah data NPP

Software Pengolah Data METOP/NOAAMenggunakan sistem software POESAT500 • Aquisition Workstation• Data Processing Workstation• Display Workstation

Kemampuan POESAT500

AVHRR 6 kanal (3 Vis& 3 IR) 1,09 kmHIRS 20 kanal 10 kmAMSU-A 15 kanal 50 kmAMSU-B 5 kanal 16.3 kmIASI 8400 kanal IR 50 kmMVISR (FY-1D) 6 kanal (3 Vis& 3 IR) 1,2 km

Software POESAT500

• METEORdigunakan untuk image displaydan analisis

• Consoleuntuk :

display jadwal satelitkonfigurasi operasional ingest, ‘keep-out’

zone dari antena, diseminasi data, pengarsipanmelihat log dan report

Halaman Web POESAT500

Software Pengolahan data MODIS

History Penggunaan software Open Source data MODIS.

2004 Awal penggunaan MODIS Processing dari NASA GSFC direct readout tetapi masih tidak terintegrasi dalam 1 skrip.

2005 Mengintegrasikan seluruh proses pengolahan dalam 1 skrip, kemudian melanjutkan dengan menambahkan pengolahan dari sensor yang lain seperti AIRS/AMSU and AMSR-E

2006 Rekonfigurasi menggunakan IMAPP 2008 Rekonfigurasi menggunakan MODIS SPA dan juga instalasi

automaatic processing dari akusisi sampai level 2 dan menyiapkan data pada user ftp server.

2010 Instalasi dengan IMAPP Virtual Appliance dari university of Wisconsin pada windows machine sebagai sistem hostnya (IMAPP-CIMMS)

2011 Instalasi DBVM atau IMAPP Virtual Appliance dari university of Wisconsin pada sistem Linux dan menambahkan harian dan 16 harian produk komposit NDVI (IMAPP-CIMMS).

Modul Pengolahan data EOS TERRA / AQUA

RAWDATA TERRA - AQUA

TERRA

Produk ModisLevel 0

Produk ModisLevel 1B

Produk ModisLevel 2

Produk ModisLevel 0

Produk ModisLevel 1B

Produk ModisLevel 2

AQUA

AIRS/AMSU/HSBLevel 0

AIRS/AMSU/HSBLevel 1B

AIRS/AMSU/HSBLevel 2

Proses lahtaModis Level 1B

Rekonstruksi dataModis Terra

Proses lahtaModis Level 2

Rekonstruksi dataModis Aqua

Proses lahtaModis Level 1B

Proses lahtaModis Level 2

Proses lahta AIRS/AMSU/HSB Level 1B

Proses lahta AIRS/AMSU/HSB Level 2

Produk AMSRELevel 2

Produk AMSRELevel 1B

Proses lahtaAMSRE Level 2

Proses lahtaAMSRE Level 1B

Produk AMSRELevel 0

Rekonstruksi dataAIRS/AMSU/HSB

Rekonstruksidata AMSRE

Software DBVM

•Cloud Mask•Cloud Top

Pressure•Cloud Optical

Depth and Effective Radius

•Aerosol Optical Depth•etc

•Corrected Reflectance

• Fire Detection • LST•NDVI• EVI

• Land Surface Reflectance

•Chlorophyll-A Concentration

• Sea Surface Temperature

(SST)

Level 1B (QKM, HKM, 1KM) include destriping correction for 1KM radiances

MODIS from IMAPP

AtmosphereVer 2.1 14/10/09

Land13 May 2011

Ocean

• Level 1b browse image• Level 2 land browse image• Level 2 ocean browse image

ImageVer. 1.2 9/12/2009

Software DBVM

Level 2 retrievals of temperature and moisture

Level 1B data (including AIRS IR, AIRS VIS, and AMSU)

AIRS and AMSU

Sensor Product

version 5.223 July 2008

Atmosphere Product version

5.23 November 2011

Software DBVM

•Geolocated and calibrated antenna temperatures•Rain rate•Soil moisture•Snow water equivalent

AMSR-E

Sensor Product

25 April 2005

Atmosphere Product

6 July 2005

Land Product 6 September

2006

Produk MODIS yang dihasilkan

MOD01 Level-1A Radiance Counts tidak di simpanMOD 02 Level-1B Calibrated Geolocation Data Set resolusi 250m, 500m, dan 1kmMOD 03 Geolocation Data SetMOD 04 Aerosol Product

MOD 05 Total Precipitable Water nama wvnirMOD 06 Cloud Product nama mod06ctMOD 07 Atmospheric Profiles

MOD 11 Land Surface Temperature and Emissivity nama modlstMOD 13 Gridded Vegetation Indices (NDVI & EVI) Nama ndvi,MOD 14 Thermal Anomalies - Fires and Biomass Burning

MOD 28 Sea Surface Temperature MOD 35 Cloud Mask

Produk Seadas

Angstrom Exponent, Chlorophyll a, Sea Surface Temperature, Sea Surface Temperature 4um

1 file nama seadas

Transisi Satelit NPP

Sumber: NASA Direct Readout Laboratory

Satelit NPP

HRD antenna

VIIRS

CrIS

ATMS

OMPS

1 Visible/Infrared Imager/Radiometer Suite (VIIRS)

2 Crosstrack Infrared Sounder (CrIS)

3 Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS)

4 Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS)

Data aplikasi yang dihasilkan NPP

Perbandingan VIIRS dan MODIS

MODIS VIIRS

Satelit Terra, Aqua (riset) NPP (riset)NPOESS1, NPOESS2, NPOESS3 (operasional)

Jumlah Band 36 Bands 20 bands “The best of the MODIS Bands.”

Resolusi spektral

250 m Band 1-2500 m Band 3-71000 m Band 8-36

-340 m 5 Imagery Bands740 m 17 Moderate Bands

Pixel Size Along Scan:

1pixel=Res 1km pada nadir 6km pada ujung scan

1pixel=Res 740m pada nadir 1.6km pada ujung scan

Volume rawdata

70 GB/hari 150 GB/hari

Besar data ancillary

- juni 2010 : 17 files = 127,2 MB/hari- Juli 2010 : 22 files = 137,9 MB/hari+ ATT EPH : 6 files : 20,7 MB/hari (online)

20-30 files = ~130 MB/hari

Format HDF-4 HDF-5 / HDFEOS

Software pengolahan data VIIRS NPP (IPOPP)

Software pengolahan data VIIRS NPP (CSPP)

Produk yang dapat dihasilkan CSPP• Pengolahan ke SDR (Science Data Record)

setara level 1b MOdis.• VIIRS Cloud Mask (IIMCO*.h5), • VIIRS Active Fires (AVAFO*.h5), sudah

dapat proses sampai kml.• VIIRS Aerosol Optical Thickness

(VAOOO*.h5), • VIIRS Suspended Matter (VSUMO*.h5) and • VIIRS Sea Surface Temperatures

(VSSTO*.h5).

Contoh Produk METOP

L1B METOPCh4Tanggal 29 September

2013

Contoh Produk METOP

ATOVS ProductTotal OzoneTanggal 29 September

2013

Contoh Produk METOP

CLOUD PROPERTIESCloud Amount TotalTanggal 29 September

2013

Contoh Produk METOP

CLOUD PROPERTIESCloudTopHeightTanggal 29 September

2013

Contoh Produk METOP

CLOUD PROPERTIESCloud Top PressureTanggal 29 September

2013

Contoh Produk METOP

CLOUD PROPERTIESCloudTopTemperatureTanggal 29 September

2013

Contoh Produk METOP

CLOUD PROPERTIESCloud TypeTanggal 29 September

2013

Contoh Produk METOP

MOISTURE PROFILEDew Point Temperature Profile 1050.0 hPaTanggal 29 September

2013

Contoh Produk METOP

WATERVAPOR PROFILEWaterVapor Profile 1050.0

hPaTanggal 29 September

2013

Tampilan Data MODIS

MODIS AQUA Tanggal 24 Maret 2013

Contoh Produk MODIS

MOD04 Aerosol Optical DepthTanggal 21 Oktober

2013Aqua

Contoh Produk MODIS

MOD05 Precipitable Water

VapourTanggal 21 Oktober

2013Aqua

Contoh Produk MODIS

MOD06 Cloud PhaseTanggal 21 Oktober

2013Aqua

Contoh Produk MODIS

MOD06 Cloud Top PresureTanggal 21 Oktober

2013 Aqua

Contoh Produk MODIS

MOD07Atmosphere profileTanggal 21 Oktober

2013Aqua

Contoh Produk MODIS

MOD35Cloud maskingTanggal 21 Oktober

2013Aqua

Mei 2012

Contoh Produk MODIS (komposit True color)

Jun 2012Jul

2012Aug 2012Sep

2012

Katalog MODIS (http://116.66.201.54)

Menu pilihan Katalog dan Informasi MODIS

Filter pencarian data berdasarkan Satelit

(Terra/Aqua), Level data dan range waktu akuisisi

data

Fitur Download data melalui sistem katalog

Informasi Data MODIS (http://116.66.201.54)

Jenis informasi yang dapat ditampilkan

Time slider untuk menampilkan informasi berdasarkan waktu akuisisi

data

Air Quality IDEA-I (http://116.66.201.54/idea-i)

Contoh Produk VIIRS NPP

SDR Ch I02Tanggal 19 April

2013NPP

Data NPP VIIRS(res. 350 m, 19 Maret 2013)

Penutup

• Perlu adanya Forum yang menjembatani antara peneliti/perekayasa dibidang aplikasi dengan yang dibidang sistem stasiun bumi dan pengolahan data untuk mengkaitkan antara kebutuhan data aplikasi dan kegunaannya

TERIMA KASIHPUSAT TEKNOLOGI DAN DATA PENGINDERAAN JAUH

LEMBAGA PENERBANGAN DAN ANTARIKSA NASIONALJALAN LAPAN NO. 70, PEKAYON, PASAR REBO

JAKARTA 13710TEL.: (021) 871-0786. FAX: (021) 871-7715

Website: www. lapan.go.idEmail: bankdata@lapan.go.id