MODIS Lebel1Bデータの処理の実際
CEReSでアーカイブしているMODISデータは共同利用研究として様々な研究に利用できます。ここでは、画像処理ソフトウエアER Mapperと、MODISのHDF形式の様々な処理を行うHDF-EOSソフトウエアを使った処理の実際について紹介します。
ここでは、Windowsの使用を前提としていますが、Linuxによる処理は、ここを参照してください。
目次
１．ディレクトリ（フォルダ）の中身
アーカイブされているディスクのディレクトリから20050401を選択して中身を見てみましょう。
中には、こんなにたくさんのファイルが入っています。
これらのファイルの中で、MODおよびMYDで始まるファイルがMODISデータです。
２．画像の選択
一つのファイルを選んで画像を表示してみましょう。
MOD021KM.J20050401014538.20050401015726.hdf.gz
このファイルは名前から、以下のことがわかります。
| MOD02 | 画像データである |
| 1KM | 1kmの分解能のデータが入っている |
| J | JAXA受信の意味だと思います |
| 20050401014538 | 受信開始が、2005年4月1日の1時45分38秒という意味です。時間はGMTですのでJST（日本標準時）に直すには9時間を足してください。 |
| 20050401015726 | 受信終了時刻を表します。 |
| hdf | このデータの形式がHDFであることを表します。 |
| gz | ファイルはgzipで圧縮されているということです。 |
３．ファイルの解凍
gz形式の圧縮ファイルを解凍するには、プログラムgzipが必要です。http://www.gzip.org/からダウンロードできます。
あるいは、窓の杜等のサイトからgzipに対応する解凍ソフトをダウンロードして使うことができます。
gzipを使うとバッチ処理が可能になりますので、大量のデータを処理することができます。
ここでは、
gzip -d MOD021KM.J20050401014538.20050401015726.hdf.gz
としましょう。すると、
MOD021KM.J20050401014538.20050401015726.hdf
ができあがります。これがHDF形式の画像データです。
４．ER Mapperによる画像の表示
HDF形式をサポートする画像処理ソフトウエアとして、ER Mapperを使用して画像を表示してみましょう。ここでは、ただ表示させるだけです。
もちろん、ほかのアプリケーションも使用可能ですが、近藤研では最初にER Mapperを導入したので、ずっと使い続けています。
まず、HDFファイルを開いてみましょう。この中にはなんと92チャンネルのデータが含まれています。
（画像をクリックすると拡大します）
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MODISセンサーのチャンネルは36ありますが、様々な情報が付加されています。ここにスペックに関するページがありますので参照してください。
各ファイルと、MODISのバンドの関係は以下の章を参照するうちにわかります。
５．HDFEOSソフトウエアによる処理
1)プログラムスタート
HDF-EOSを起動したら最初に作業ディレクトリ(working directory)を設定します。
2)データのアンパック
次に、Unpack HDF-EOSを選択しましょう。画面が現れたら、出力フォーマットを選択します。ER MapperとEardas形式がありますが、ここではER
Mapper形式を選択しておきます。
GOボタンを押すとファイルの展開が始まります。なお、ここで時刻が読み取れないとの警告が出ますが、JAXAのフォーマットが本家と若干異なるためです。ここでは、OKを押してそのまま処理を進めましょう。
できあがったファイルを下の表に示します。ここで、拡張子がないファイルがイメージファイルで、同名で拡張子がersのファイルがファイルディスクリプタです。これはER
Mapperの形式で、そのまま画像を取り込むことが出来ます。
mod021km_attr.txt
mod021km_Change in relative responses of thermal detectors
mod021km_Change in relative responses of thermal detectors.ers
mod021km_DC Restore Change for Reflective 1km Bands
mod021km_DC Restore Change for Reflective 1km Bands.ers
mod021km_DC Restore Change for Thermal Bands
mod021km_DC Restore Change for Thermal Bands.ers
mod021km_EV_1KM_Emissive
mod021km_EV_1KM_Emissive.ers
mod021km_EV_1KM_RefSB
mod021km_EV_1KM_RefSB.ers
mod021km_EV_250_Aggr1km_RefSB
mod021km_EV_250_Aggr1km_RefSB.ers
mod021km_EV_500_Aggr1km_RefSB
mod021km_EV_500_Aggr1km_RefSB.ers
mod021km_EV_Band26
mod021km_EV_Band26.ers
mod021km_gflags
mod021km_gflags.ers
mod021km_Height
mod021km_Height.ers
mod021km_Latitude
mod021km_Latitude.ers
mod021km_Longitude
mod021km_Longitude.ers
mod021km_Noise in Thermal Detectors
mod021km_Noise in Thermal Detectors.ers
mod021km_Range
mod021km_Range.ers
mod021km_SensorAzimuth
mod021km_SensorAzimuth.ers
mod021km_SensorZenith
mod021km_SensorZenith.ers
mod021km_SolarAzimuth
mod021km_SolarAzimuth.ers
mod021km_SolarZenith
mod021km_SolarZenith.ers
ER Mapperでmod021km_EV_1KM_RefSBを表示してみましょう。このファイルは15バンドを含みますが、、その情報は*.ers(テキストファイル）に書き込まれています。その観測波長域は本家のホームページを参照すると下記の様になります。ここで、Band 8〜16がOcean Color/Phytoplankton/Biogeochemistry、Band 17,18,19がAtmospheric Water Vaporで、Band 26がCirrus Clouds Water Vaporの最初のバンドになります。なぜ、26が入っているのかは不明。なお、hi、loはハイゲイン、ローゲインの意味だと思います。MODISのスペックはこちら。
| No. | Band | Bandwidth | Spectral Radiance | Required SNR |
| 1 | band 8 | 405-420 | 44.9 | 880 |
| 2 | band 9 | 438-448 | 41.9 | 838 |
| 3 | band 10 | 483-493 | 32.1 | 802 |
| 4 | band 11 | 526-536 | 27.9 | 754 |
| 5 | band 12 | 546-556 | 21.0 | 750 |
| 6 | band 13lo | 662-672 | 9.5 | 910 |
| 7 | band 13hi | 662-672 | 9.5 | 910 |
| 8 | band 14lo | 673-683 | 8.7 | 1087 |
| 9 | band 14hi | 673-683 | 8.7 | 1087 |
| 10 | band 15 | 743-753 | 10.2 | 586 |
| 11 | band 16 | 862-877 | 6.2 | 516 |
| 12 | band 17 | 890-920 | 10.0 | 167 |
| 13 | band 18 | 931-941 | 3.6 | 57 |
| 14 | band 19 | 915-965 | 15.0 | 250 |
| 15 | band 26 | 1.360-1.390 | 6.00 | 150(SNR) |
その他のファイルについても、同様の操作で画像化は簡単にできます。少しずつ読み解いて行きます、現段階での対応表はこちら。