【数据处理】MODIS中全球地表温度LST数据拼接（MRT工具处理+Python全代码）

MODIS LST数据简介及下载

MODIS LST数据的详细介绍及下载可参见另一博客-【数据集】MODIS地表温度与发射率数据（MOD11）。

数据描述

数据字段名	含义
LST_Day_1km	白天地表温度（白天过境时 MODIS 观测值）
QC_Day	白天质量控制（Quality Control）标志位
Day_view_time	MODIS 卫星白天过境时间（分钟）
Day_view_angl	白天观测角度（单位：度）
LST_Night_1km	夜间地表温度
QC_Night	夜间质量控制标志
Night_view_time	夜间过境时间
Night_view_angl	夜间观测角度
Emis_31, Emis_32	通道 31 和 32 的地表热辐射率
Clear_day_cov	白天清晰像元覆盖率（百分比）
Clear_night_cov	夜间清晰像元覆盖率

LST_Day_1km 字段表示 MODIS 白天地表温度数据，单位为 Kelvin（K），但需要进行缩放计算。

属性名	含义
long_name	描述：Daily daytime 1km grid LST
units	单位：K（开尔文）
Number Type	数据类型：uint16（16位无符号整数）
valid_range	有效值范围：7500 到 65535
_FillValue	无效值：0（需屏蔽）
LST	说明：LST 数据需乘以 scale_factor
scale_factor	缩放因子：0.02
scale_factor_err	缩放误差：0.0（忽略）
add_offset_err	偏移误差：0.0（忽略）

数据下载

使用Git下载的界面如下：

基于MODIS MRT工具处理MODIS LST数据

MRT工具的介绍及下载可参见另一博客-【MODIS处理工具】MRT(MODIS Reprojection Tool) 下载及安装。

进入 MRT 工具主界面，如下：

1、导入并查看数据
点击【Open Input File】，导入下载的hdf文件，界面如下：

使用【View Selected Tile】来查看所下载的数据的大致位置，如下：

2、 设置输出路径、文件格式、重采样方法

1）Specify Output File：设置输出文件路径。
2）Output File Type：设置输出文件的格式，格式有 GEOTIFF、HDFEOS、RAW BINARY三种，常用 GEOTIFF 格式。
3）Resampling Type：设置重采样方法，有最邻近Nearest Neighbor、双线性插值Bilinear、三次卷积Cubic Convolution三种方法

3、设置投影、空间分辨率
1）Output Projection Type中可以选择多种投影方式，大家根据自己的需要来即可。
在Edit Projection Parameters中可以选择投影分带，如果研究区正好在该分带中，可以在UTM Zone中填入对应带号；若研究区跨度很大，可以不必填写。在Datum中选择WGS84坐标。

2）Output Pixel Size中设置输出影像的空间分辨率，单位是m；在填写分辨率时，最好升尺度，不要降尺度；比如说原影像分辨率为1000m，那可以填1000、5000等等，不要填500、250等小于原分辨率的数值。
其中：波段使用LST_Day_1km，重采样方式为Bilinear，投影类型为Alberts Equal Area，像素分辨率为1000 meter，投影参数点进去选择WGS84

选择1：采用原始投影（球面投影 Sinusoidal）

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PS：将输出投影设置为 Sinusoidal（正弦投影） 时，MRT 工具要求：

• DATUM 必须设置为 NODATUM
• 投影参数中的第一个值 必须是 地球的半径（Radius）
• 否则会触发 datum conversion 报错

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Step1：点击 Edit Projection Parameters…
需要手动设置 Sinusoidal 投影的参数。点击按钮后会弹出如下设置界面。

Step2：设置投影参数为 MODIS 标准

参数名称	正确设置值
Radius/Sphere	6371007.181（MODIS标准地球半径，单位：米）
Central Meridian / CentMer	0
False Easting / FE	0
False Northing / FN	0
DATUM	NoDatum

具体设置如下：

选择2：重投影
选择择 Geographic 投影时，输出投影类型：Geographic

Output Pixel Size：合理设置为 0.0083（约等于 1km 分辨率）
因为 1 度 ≈ 111 km，而 0.0083 度 ≈ 1 km

Output Pixel Size: 0.0083
Output Pixel Unit: degrees

4、选择导出的数据集
1）首先，将在 Selected Bands中的所有数据集通过 “ << ” 符号全部移入 Avaliable Bands 栏中。

2）将所需要的数据集通过 “ >> ” 符号再次导入到 Selected Bands栏中。
在 Available Bands 中选择需要的波段，例如 LST_Day_1km，点击 >> 添加至右侧。

5、设置空间子集（可选）
在 Spatial Subset 中可用 Lat/Long 设置裁剪范围：

UL Corner（Upper Left）：纬度 40，经度 104.43
LR Corner（Lower Right）：纬度 20，经度 117.06
确保该范围覆盖所有 tile 的交集区域，否则会报错或输出为空。

6、保存批处理的prm文件
点击Save Parameters file，得到保存的prm文件。prm文件可以应用于后续的批处理。

7、Run运行
点击Run运行，在弹出的窗口中看到Finished processing便表明运行完成啦。

运行成功，界面如下：

可以在所设置的路径中找到处理完成的影像和prm文件。到此，需要处理单次MODIS数据的步骤就完成了。

在ArcGIS中打开拼接的tif数据，如下：

基于Python处理MODIS LST数据

Python-读取HDF文件

Python-HDF文件转geotiff

参考