TEKNIK pengolahan data SateLIT untuk aplikasi atmosfir Andy Indradjad Pusat 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 TERRA 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)

Satelit NPP 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)

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 Units HIRS/4 - High-resolution Infrared Radiation Sounder AVHRR/3 - Advanced Very High Resolution Radiometer A-DCS - Advanced Data Collection System SEM-2 - Space Environment Monitor SARP-3 - Search And Rescue Processor SARR - Search And Rescue Repeater MHS - Microwave Humidity Sounder IASI - Infrared Atmospheric Sounding Interferometer GRAS - Global Navigation Satellite System Receiver for Atmospheric Sounding ASCAT - Advanced SCATterometer GOME-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 Units HIRS - High-resolution Infrared Radiation Sounder AVHRR - Advanced Very High Resolution Radiometer MHS - Microwave Humidity Sounder SBUV - 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 BALAI PENGINDERAAN JAUH (BPJ) Parepare 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 STASIUN BUMI (SB) Rumpin UKP4 20 Mbps 10 Mbps BBSDLP 5 Mbps 10 Mbps BANK DATA PENGINDERAAN JAUH NASIONAL (BDPJN) Jakarta

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/NOAA Menggunakan sistem software POESAT500 Aquisition Workstation Data Processing Workstation Display Workstation

Kemampuan POESAT500 AVHRR 6 kanal (3 Vis& 3 IR) 1,09 km HIRS 20 kanal AMSU-A 15 kanal 50 km AMSU-B 5 kanal 16.3 km IASI 8400 kanal IR MVISR (FY-1D) 1,2 km

Software POESAT500 METEOR digunakan untuk image display dan analisis Console untuk : display jadwal satelit konfigurasi operasional ingest, ‘keep-out’ zone dari antena, diseminasi data, pengarsipan melihat 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 Modis Level 0 Level 1B Level 2 AQUA AIRS/AMSU/HSB Proses lahta Modis Level 1B Rekonstruksi data Modis Terra Modis Level 2 Modis Aqua Proses lahta AIRS/ AMSU/HSB Level 1B AMSU/HSB Level 2 Produk AMSRE AMSRE Level 2 AMSRE Level 1B Rekonstruksi data AMSRE

MODIS from IMAPP Software DBVM etc Atmosphere Ver 2.1 14/10/09 Land Level 1B (QKM, HKM, 1KM) include destriping correction for 1KM radiances 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 browse image Level 2 land browse image Level 2 ocean browse image Atmosphere Ver 2.1 14/10/09 Land 13 May 2011 Ocean Image Ver. 1.2 9/12/2009

AIRS and AMSU Software DBVM Sensor Product version 5.2 23 July 2008 Level 1B data (including AIRS IR, AIRS VIS, and AMSU) Level 2 retrievals of temperature and moisture Sensor Product version 5.2 23 July 2008 Atmosphere Product version 5.2 3 November 2011

AMSR-E Software DBVM Atmosphere Product Sensor Product 25 April 2005 Geolocated and calibrated antenna temperatures Rain rate Soil moisture Snow water equivalent Sensor Product 25 April 2005 Atmosphere Product 6 July 2005 Land Product 6 September 2006

Produk MODIS yang dihasilkan Level-1A Radiance Counts tidak di simpan MOD 02 Level-1B Calibrated Geolocation Data Set resolusi 250m, 500m, dan 1km MOD 03 Geolocation Data Set MOD 04 Aerosol Product MOD 05 Total Precipitable Water nama wvnir MOD 06 Cloud Product nama mod06ct MOD 07 Atmospheric Profiles MOD 11 Land Surface Temperature and Emissivity nama modlst MOD 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

Sumber: NASA Direct Readout Laboratory Transisi Satelit NPP Sumber: NASA Direct Readout Laboratory

Satelit NPP VIIRS HRD antenna 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) HRD antenna CrIS ATMS OMPS

Data aplikasi yang dihasilkan NPP

Perbandingan VIIRS dan MODIS 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 1-2 500 m Band 3-7 1000 m Band 8-36 - 340 m 5 Imagery Bands 740 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 METOP Ch4 Tanggal 29 September 2013

Contoh Produk METOP ATOVS Product Total Ozone Tanggal 29 September 2013

Contoh Produk METOP CLOUD PROPERTIES Cloud Amount Total Tanggal 29 September 2013

Contoh Produk METOP CLOUD PROPERTIES CloudTopHeight Tanggal 29 September 2013

Contoh Produk METOP CLOUD PROPERTIES Cloud Top Pressure Tanggal 29 September 2013

Contoh Produk METOP CLOUD PROPERTIES CloudTopTemperature Tanggal 29 September 2013

Contoh Produk METOP CLOUD PROPERTIES Cloud Type Tanggal 29 September 2013

Contoh Produk METOP MOISTURE PROFILE Dew Point Temperature Profile 1050.0 hPa Tanggal 29 September 2013

Contoh Produk METOP WATERVAPOR PROFILE Tanggal 29 September 2013 WaterVapor Profile 1050.0 hPa Tanggal 29 September 2013

MODIS AQUA Tanggal 24 Maret 2013 Tampilan Data MODIS MODIS AQUA Tanggal 24 Maret 2013

Contoh Produk MODIS MOD04 Aerosol Optical Depth Tanggal 21 Oktober 2013 Aqua

Contoh Produk MODIS MOD05 Precipitable Water Vapour Tanggal 21 Oktober 2013 Aqua

Contoh Produk MODIS MOD06 Cloud Phase Tanggal 21 Oktober 2013 Aqua

Contoh Produk MODIS MOD06 Cloud Top Presure Tanggal 21 Oktober 2013 Aqua

Contoh Produk MODIS MOD07 Atmosphere profile Tanggal 21 Oktober 2013 Aqua

Contoh Produk MODIS MOD35 Cloud masking Tanggal 21 Oktober 2013 Aqua

Contoh Produk MODIS (komposit True color) Mei 2012 Jun 2012 Jul 2012 Aug 2012 Sep 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) Time slider untuk menampilkan informasi berdasarkan waktu akuisisi data Jenis informasi yang dapat ditampilkan

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

Contoh Produk VIIRS NPP SDR Ch I02 Tanggal 19 April 2013 NPP

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 KASIH PUSAT TEKNOLOGI DAN DATA PENGINDERAAN JAUH LEMBAGA PENERBANGAN DAN ANTARIKSA NASIONAL JALAN LAPAN NO. 70, PEKAYON, PASAR REBO JAKARTA 13710 TEL.: (021) 871-0786. FAX: (021) 871-7715 Website: www. lapan.go.id Email: bankdata@lapan.go.id