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风云三号（02 批）气象卫星地面应用系统工程

产品生成系统 D 星业务应用软件

研制任务书（V1.0）

编写：

校对：

审核：

会签：

批准：

国家卫星气象中心

2015 年 10 月

文档修改记录

版本号日期所修改章节所修改页注记

V0.1 2015.06.5 形成初稿

V0.1 2015.08.4 形成 1 稿

V1.0 2015.08.20 形成 1.0 版

V1.0 2015.08.24 形成 1.0 修改

版

风云三号气象卫星应用系统产品生产系统（PGS）一期工程

1

目录

目录 ........................................................................................................................................................... 1

1 范围 ....................................................................................................................................................... 3

1.1 任务标识 ............................................................................................................................... 3

1.2 系统概述 ............................................................................................................................... 3

1.3 文档概述 ............................................................................................................................... 7

1.4 编制依据 ............................................................................................................................... 7

2 术语和缩略语 ....................................................................................................................................... 7

2.1 术语 ....................................................................................................................................... 7

2.2 缩略语 ................................................................................................................................... 9

3 用户 ..................................................................................................................................................... 12

3.1 用户概况 ............................................................................................................................. 12

3.2 直接用户 ............................................................................................................................. 12

3.3 间接用户 ............................................................................................................................. 12

4 任务 ..................................................................................................................................................... 13

4.1 FY-3D产品生成要求 ........................................................................................................... 13

4.1.1 分辨率光谱成像仪 II（MERSI-2）产品处理分系统 ............................................... 14

4.1.2 大气综合探测产品处理分系统 III（VASS-3） ....................................................... 48

4.1.3 微波成像仪(MWRI)产品处理分系统 .......................................................................... 67

4.1.4 大气温室气体探测仪（GAS）产品处理分系统 ........................................................ 87

4.1.5 全球导航卫星掩星探测仪（GNOS）产品生成分系统 .............................................. 93

4.1.6 空间环境监测仪器包（SEM/WAI/IPM）产品处理分系统 ...................................... 100

4.1.7 产品生成公共处理和辅助处理分系统 .................................................................... 108

4.1.8 多源数据匹配与融合处理分系统 ............................................................................ 115

4.1.9 中国区域产品生成分系统 ........................................................................................ 121

4.1.10 图像产品生成分系统 ................................................................................................ 123

4.2 产品生成离线软件包 ........................................................................................................ 124

4.2.1 业务离线版软件包 .................................................................................................... 125

4.2.2 全球拼图工具软件包 ................................................................................................ 128

4.3 业务运行要求.................................................................................................................... 129

4.3.1 运行环境与外部接口 ................................................................................................ 129

4.3.2 业务软件再处理要求 ................................................................................................ 131

4.3.3 业务软件应急或灵活配置能力要求 ........................................................................ 132

5 用户质量要求 ................................................................................................................................... 133


2

5.1 软件工程规范.................................................................................................................... 133

5.2 工程进度要求.................................................................................................................... 133

5.3 软件工程里程碑评审 ........................................................................................................ 133

5.4 工程软件测试.................................................................................................................... 134

5.4.1 被测试对象................................................................................................................ 134

5.4.2 测试方法.................................................................................................................... 134

5.4.3 软件测试组织 ............................................................................................................ 135

5.5 工程文档要求.................................................................................................................... 135

6 验收与交付要求 ............................................................................................................................... 135

6.1 完成形式和交付内容 ........................................................................................................ 135

6.2 用户培训 ........................................................................................................................... 136

6.3 软件验收过程.................................................................................................................... 136

6.4 软件验收准则.................................................................................................................... 136

6.5 验收测试环境.................................................................................................................... 137

6.6 软件移交 ........................................................................................................................... 137

7 维护要求 ........................................................................................................................................... 137

7.1 软件保障 ........................................................................................................................... 137

7.2 供方的责任 ....................................................................................................................... 137

附表 ................................................................................................................................ 错误!未定义书签。


3

1 范围

1.1 任务标识

本文档适用于中国气象局国家卫星气象中心“风云三号（02）批气象卫星地面应用系统 FY-3D

产品生成系统（PGS）”开发项目工程任务书。

在本文及后续的招投标及项目实施过程中，工程建设任务内容被打包成一个项目标段，项目名

称与标识定义如下：

中文名称：风云三号（02）批气象卫星地面应用系统 FY-3D产品生成系统（PGS）软件开发

项目

英文名称：FY-3D Product Generation System

中文简称：FY-3D PGS软件开发

英文标识：FY-3D PGS

1.2 系统概述

FY-3D产品生成系统（PGS）作为 FY-3D卫星地面数据系统中核心主线业务系统之一，主要的目

标是基于 FY-3D 卫星所携带的红外高光谱大气探测仪（HIRAS）、微波温度计（MWTS-2）、微波湿度

计（MWHS-2）、中分光谱成像仪 II型（MERSI-2)、微波成像仪（MWRI）、高光谱温室气体监测仪（GAS）、

全球导航卫星掩星探测仪（GNOS）、广角极光成像仪（WAI）、电离层光度计（IPM）和空间环境监测

器（SEM）观测的 L1 数据，结合气象观测、海洋观测、数值预报、地物光谱、GIS 等辅助数据，综

合利用统计反演、物理反演等多种信息定量提取方法，从可见光、近红外、红外和微波等多个谱段

资料反演生成能够反映大气、云、陆表、海表和空间环境等特征的各种地球物理参数产品，并根据

国家相关技术标准规范要求，进行相关原型软件的工程再造和 FY-3D PGS系统业务应用软件的系统

集成，建设一个可对 FY-3D卫星仪器的 L1数据进行信息加工和提取处理的 PGS业务应用软件系统。

经过 FY-3D产品生成系统工程建设项目开发，将形成基于 FY-3D卫星携带的有效载荷的产品生成功

能，具体如下：

1. 中分光谱成像仪 II型（MERSI-2)产品生成功能；

2. 综合大气探测 VASS-3(HIRAS/MWTS-2/MWHS-2）产品处理功能；

3. 微波成像(MWRI)产品生成功能；


4

4. 全球导航卫星掩星探测仪（GNOS）产品处理功能；

5. 高光谱温室气体监测仪（GAS）产品处理功能

6. 广角极光成像仪（WAI）产品处理功能

7. 电离层光度计（IPM）产品处理功能

8. 空间环境监测仪(SEM)产品处理功能；

9. 多源数据匹配与融合处理功能；

10. 产品生成辅助及公共服务功能；

11. 中国区域产品生成分系统

12. 图像产品生成分系统

13. 离线产品处理功能。

基于上述产品生成功能，生成下列定量遥感产品（具体以每个产品的指标要求为准）。

功能分类

产品名称

生成时

效（分

钟）

空间分辨率精度

备注

中分光谱成像仪

II型（MERSI-2)

产品生成功能

云检测＜5 1km 10% 优化

卷云识别＜5 1km 20% 新建

云量＜60 5km 12% 优化

云相态＜5 1km 15% 优化

云分类＜5 1km 15% 优化

云顶温度/高度＜5/30 1km/5km 1.5K/30hPa 优化

云光学厚度 60 5km 10% 优化

云粒子有效半径＜5/60 5km 20% 优化

海上气溶胶＜5/30 1km/5km 10% 优化

陆上气溶胶＜5/30 1km/5km 10% 优化

水汽总量＜5/30 1km/5km 20% 优化

极地云导风 30 / 10m/s 优化

雾 60 1km 10% 优化

沙尘监测 30 1km 10% 优化

射出长波辐射（OLR） 60 1km/5km 7W/M2 优化

离水辐射＜5/60 1km/5km 15% 优化

海洋水色＜5/60 1km/5km

叶绿素：

0.1mg/m3；

悬浮物总浓

度：0.07

g/m3

优化

海冰覆盖 60 250m 10-20% 优化


5

功能分类

产品名称

生成时

效（分

钟）


备注

30 250m 10-20% 优化

海表温度＜5/60 1km/5km 0.7-1.2K 优化

陆表反射比＜5/60 250m/1km/5km 5% 优化

植被指数 20 250m（旬）/1km（旬）

/5km（旬、月） 7%

优化

陆表温度＜5/30 250m/1km/5km/25km 1.5K 优化

积雪覆盖 30 1km/5km 10% 优化

叶面积指数 15 1km/5km 15% 优化

光合有效辐射吸收比 15 1km 15% 优化

净初级生产力 60 1km/5km 20% 优化

BRDF/反照率 30 1km 5% 优化

陆表覆盖离线 250m/1km/5km 75% 优化

火点 30 1km 15% 优化

VASS-3(红外高

光谱探测仪/微

波温度计-2/微

波湿度计-2）产

品处理分系统

HIRAS/MWTS-2/MWHS-2

L1C产品 30 16、30、15

仪器定标精

度

新建

HIRAS视场云检测（有

效云量）产品 30 16 待定

新建

HIRAS晴空大气温湿

度廓线反演产品 30 16

温度：1.5K，

湿度：15%

新建

HIRAS等效晴空出射

辐射产品 30 16 待定

新建

MWTS-2视场降水判识

产品 30 30 10%

优化

MWTS-2大气温度廓线

反演产品 30 30 温度：1.5K

优化

MWHS-2大气温湿度廓

线反演产品 30 15

温度：1.5K，

湿度：15%

优化

MWHS-2降水检测产品 30 15 15% 优化

MWHS-2视场散射指数

（SI）产品 30 15 /

优化

冰水厚度指数产品 30 15 25% 优化

VASS-3综合大气温湿

度廓线反演产品 30 16

温度：1.5K，

湿度：15%

优化

大气状态推导产品 30 16

位势高度：

10 hPa，稳

定度指数：/

新建

微波成像仪产品

(MWRI)处理分系

通道分辨率匹配 10 10km-70km 10% 改造

地面降水 30 25km 20%-25 改造


6

功能分类

产品名称

生成时

效（分

钟）


备注

统 %

云水 102 25km 20% 改造

洋面大气可降水 30 25km 20% 改造

积雪深度/雪水当量 30 25km 25cm/25mm 改造

陆表温度 30 25km 3K 改造

土壤水分 30 25km 0.06cm3/cm

3 改造

干旱指数洪涝指数 30 25Km 25% 改造

海面温度 30 25Km 0.7-1.2K 改造

极区海冰覆盖 30 25km 20% 改造

海面风速 30 25km 3m/s 改造

高光谱温室气体

监测仪(GAS)产

品处理分系统

二氧化碳总量 90 10km 4ppm（月平

均 2ppm）

新建

甲烷总量 90 10km 3% 新建

氧气总量 90 10km 1% 新建

一氧化碳总量 90 10km 15% 新建

全球导航卫星掩

星探测仪（GNOS）

产品生成分系统

折射率廓线 <2% 优化

温度廓线 1K 优化

湿度廓线偏差<15% 优化

大气密度廓线 <2% 优化

电子密度 <20% 优化

空间环境监测仪

仪器包

（SEM/WAI/IPM)

产品处理分系统

表面电位产品 5 沿轨道 20km 20% 改造

辐射剂量产品 5 沿轨道 20km 20% 改造

高能粒子产品 5 沿轨道 20km 20% 改造

极光图像投影产品 5 星下点 10 km 20% 新建

氧氮气辉产品 5 沿轨道，300公里高

度处约 30km 20%

新建

产品生成离线软

件包产品生成离线软件包 5/60

由仪器扫描特征确

定与产品一致

上述各种业务产品处理（空间环境监测器产品除外）、产品生成公共处理、产品生成辅助处理、

中国区域产品生成功能、图像产品生成功能为需要开发的主线业务软件；离线软件包为需要开发的

非主线业务软件。


7

1.3 文档概述

本文档界定了“风云三号（02）批气象卫星地面应用系统 FY-3D 产品生成系统（PGS）系统软

件开发研制任务”中所规定的待开发软件项目的开发范围、功能要求以及开发软件的运行环境和外

部接口关系，陈述了软件在研制、开发、验收和交付等方面的要求。因此，本文档是招标文件和合

同文本的技术附件，是委托方、承制方进行应用软件开发、验收和交付的基本依据。

对于两份文档中有尚不能确定或不完善的内容，在项目的实施过程中，由委托方负责加以完善，

作为软件开发的补充依据。

1.4 编制依据

【1】《风云三号（02）批气象卫星地面应用系统可行性研究报告》，国家卫星气象中心，

2011年 6月

【2】《风云三号（02）批气象卫星地面应用系统技术方案初步设计 /总体技术方案》卫星

气象中心，2013年 3月

【3】《总装备部软件工程技术规范》，总装备部

【4】《计算机软件工程规范国家标准汇编 2000》，中国标准出版社

2 术语和缩略语

2.1 术语

PGS 业务软件系统（PGSS）：是 PGS的核心业务软件，实现 FY-3应用系统仪器观测的 1级

资料的信息处理加工和 2级定量遥感产品的生成，同时经过一定的适应性改造，还可兼容

处理国内外同时期多种卫星的数据，如国外 METOP、NPP/NPOESS等卫星的资料。PGSS生成

的定量遥感产品是风云三号卫星遥感应用和发挥社会、经济效益的基础。

反演（Retrieval）：从卫星观测的光谱信号，通过物理或者统计方法，提取出观测地球目

标物理参数的过程。

正演（Forward Simulation）：利用大气辐射传输计算原理，从地球表面状态参数、大气

状态参数、云状态参数以及卫星遥感观测仪器的光谱特性，模拟仿真计算卫星观测辐射值

的过程。


8

1 级产品（Level 1）：经过数据预处理系统加工，带有定位和定标信息的风云三号卫星 11

种遥感仪器的观测数据。

2 级产品（Level 2）：经过产品生成系统加工，从风云三号卫星遥感仪器的 1 级数据反演

生成的地球物理参数，包括大气、云、海洋、陆地和冰雪、空间环境参数。

3 级产品（Level 3）：在 2 级产品基础上进行时间和空间处理后生成的候、旬、月格点产

品和其它分析产品。

中间公共数据集：中间公共数据集介于 L1 级产品和 L2级产品之间，是产品生成系统作业

运行中的公共临时缓存数据。

业务产品：业务产品定义为科学算法较成熟，经过试运行考验和应用测试，产品精度满足

任务书规定的指标要求的数据产品。业务产品中的综合数据集需要在卫星发射前三个月进

入模拟业务试运行，卫星在轨测试后立即转入业务运行。业务产品中的 L2 级产品在卫星

发射前三个月进入联调联试，卫星在轨测试转入业务试运行。半年内转入业务运行。

试验产品：试验产品定义为处理方法尚不成熟，产品精度在目前未达到任务书规定的指标

要求，需要经过进一步研究和改进才能转入业务运行的产品。试验产品将在卫星在轨测试

12－18个月后分批次验收转入业务运行。

分块文件（BF）：分块文件特指各地面站按接收机的机器时间每 10秒生成一个原始观测资

料分块文件。

行（LINE）：一行指一条扫描线。

帧（FRAME）：对于 MERSI数据一帧为 10条或 40条扫描线；其他仪器一帧即一行。

分段文件（SF）：分段文件指对 MERSI 仪器的 0 级和 1 级数据以及部分中间产品按星上时

间码每 5分钟生成一个段文件，简称段。

弧段（ARC）：单站单轨为一个弧段(ARC)，单站单轨数据为一个弧段数据。

整轨数据（CRD）：整轨数据(CRD)指卫星绕地球一圈的所有数据，简称圈。

硬件配置项（HWCI）：为合同要求的独立的系统功能而设计的且能满足最终用户要求的一

组硬件。

计算机软件配置项（CSCI）：为独立的配置管理（技术状态管理）而设计的且能满足最终

用户要求的一组软件，简称软件配置项。

计算机软件部件（CSC）：计算机软件配置项中功能和性质不同的部分。计算机软部件可以

进一步分解成其它计算机软部件和计算机软件单元，简称软件部件。

计算机软件单元（CSU）：计算机软部件设计中确定的能单独测试的一部分程序，简称软


9

件单元。是最低层次的软件成分。例如：结构化编程语言中的函数、子程序，面向对象编

程语言中的类等。

计算机软件模块 computer software module：简称模块，按照国家标准的定义，模块指

的是逻辑上可以分开的系统成分。泛指逻辑上相对独立的软件成分，如 CSCI、CSC 和 CSU

等。

计算机软件文档 computer software documents：一组数据或信息的集合, 包括计算机软

件的列表和打印输出。该文档记录了计算机软件的要求、设计、实现、功能、操作或上述

各项的相关细节, 解释了软件的能力和限制条件，并提供了在软件运行中或保障时使用的

操作命令。

非开发软件 non-development software：由承制方、使用方或第三方提供的、而不是按

照合同开发的可交付软件。非开发软件按其来源可分为商用软件、可重用软件以及订购方

（或使用方）提供的软件。

软件工程环境 software engineering environment：软件工程工作中所需的一组软件工

具、固件和硬件的集合。软件工具可包括(但不局限于)CASE 工具、编译程序、汇编程序、

连接程序、装入程序、操作系统、调试程序、模拟器、仿真器、测试工具、文档编制工具

和数据库管理系统等。

软件测试环境 software test environment：测试软件所需的一组软件工具、固件和硬件

的集合。软件工具可以包括(但不局限于)测试工具, 如模拟软件、代码分析器和测试用例

生成器等, 也可能包括包含在软件工程环境中的工具。

作业步 Job Step：完成一个独立任务（如生成一个产品）的作业中一个中间模块。

作业 Job：完成一个独立任务（如生成一个产品）的作业。

作业子序列 Job Series：对一颗卫星一个时次中需完成的几个相关作业过程。

批量作业处理 Batch Job：一次提交自动完成一颗卫星全天各时次数据接收、数据预处理、

产品生成、分发等所有预定作业的执行方式。

2.2 缩略语

表 2-1 PGS系统缩略语列表

缩写英文中文


10

PGS Product Generation System 产品生成系统

PGSS Product Generation System Software 产品生成系统业务应用软件

MWTS MicroWave Temperature Sounder 微波温度计

MWHS MicroWave Humidity Sounder 微波湿度计

MWRI Microwave Radiation Imager 微波成像仪

MERSI MEdium Resolution Spectral Imager 中分辨率光谱成像仪

SEM Space Environment Monitor 空间环境监测器

VASS Atmospheric Vertical Sounding System

红外高光谱大气垂直探测仪、微波温

度计和微波湿度计组成大气垂直探测

综合仪器组

MULSS Multi-Sensor Synergy 多遥感仪器产品合成

CLM Cloud Mask 云检测

CTT Cloud Top Temperature 云顶温度

CTH Cloud Top Height 云顶高度

COP Cloud Optical Thickness 云光学厚度

CLT Cloud Type 云分类

CLA Cloud amount 云量（总云量、高云量）

CAT Cloud Amount and Cloud Type 云量与云分类

OLR Outgoing Long-wave Radiation at TOA 射出长波辐射

ASO Aerosol over Ocean 海洋气溶胶

FOG Fog Detection 雾

TPW Total Precipitable Water 大气可降水量

GRM Precipitation Rate at the ground 降水率

ATP Atmospheric Temperature Profile 大气温度 1000-10hPa

AHP Atmospheric Humidity Profile 大气湿度 1000-300hPa

GPH Geopotential Height 位势高度 1000-10hPa

ASI Atmospheric Stability Index 大气稳定度指数

VEI

NDVI

Vegetation Index

Normalized Differential Vegetation Index

植被指数

归一化差分植被指数

LCV/VET Land Cover（Vegetation type）陆地覆盖类型

SNC Snow Cover 积雪覆盖

LSR Land Surface Reflectivity 陆表反射率

LST Land Surface Temperature 陆表温度

FLI Flooding Index 洪涝指数

GFA Global Fire Area 全球火点

SST Sea Surface Temperature 海表温度


11

OCC Ocean Color/Chlorophyll 海洋水色

SIC Sea-Ice cover 海冰

SOP Solar Proton 质子

SOI Solar Ion 离子

SOE Solar Electron 电子

POT Potential 电位

RAD radiant dose 辐射剂量

SIE Single event 单粒子

DAS Data Acquisition System 数据接收系统

CNS Computer & Network System 计算机及网络系统

OCS Operation & Control System 运行控制系统

COSS CNS Operation Software System CNS业务软件系统

DP2S Data PreProcessing System 数据预处理系统

PGS Products Generation System 产品生成系统

MAS Monitoring and Analysis & Service System 监测分析服务系统

PDS Products Distribute System 产品分发系统

ARS2 Archival & Retrieval Service System 数据存档和检索服务系统

QCS Quality Control System 产品质量检验系统

UDS Users Demonstration System 应用示范系统

STS2 Simulation & Technique Support System 仿真与技术支持系统

MPT Medium resolution Spectral Picture

Transmission 风云三号中分辨图像传输

DPT Delayed Picture Transmission 风云三号延时图像传输

HAM Hammer Hammer 投影

OTG Orthographic 等经纬度投影（正射投影）

PSG Polar Stereographic 极射赤面投影

GLL Geographic Longitude/Latitude 等经纬度投影

HIRAS Hyper infrared Atmosphere Sounder 红外高光谱大气垂直探测仪

GAS Greenhouse gases Absorption Spectrometer 高光谱温室气体监测仪


12

3 用户

3.1 用户概况

PGS 的用户可分为直接和间接两类用户，他们都有可能对待开发软件的功能属性和非功能属性

提出相应的需求或要求。

3.2 直接用户

应用系统的设计和管理人员是 PGS的直接用户。他们所属的组织机构是国家卫星气象中心。他

们对承制单位提出的用户需求将由卫星气象中心指定的用户代表全权负责诠释。用户代表的组成如

表 3-1所示。

表 3-1 用户代表与联系方式

姓名单位／职务联系方式

代表的系统电话电子邮件

唐世浩主任设计师 68407250 [email protected] PGS

邱红副主任设计师 68407037 [email protected] PGS

马刚副主任设计师 68406123 [email protected] PGS

3.3 间接用户

PGS 的最终用户是所有从 PGS 系统获得各种支持的人员和单位。最终用户代表包括国家卫星气

象中心研究所、遥感监测服务室、运行控制室、数据室；他们作为 OCS、DP2S、PGS、QCS、AR2S 、

DAS 等系统的代表；国家气象中心、总参气象中心以及国家卫星气象中心的其他部门或应用系统的

其他分系统，都是待开发软件的间接用户或客户。他们对业务应用软件的承制单位所提出的用户需

求或要求也将由卫星气象中心指定的用户代表小组代理。用户代表小组的组成如表 3-2所示。

表 3-2 用户代表与联系方式

姓名单位／职务联系方式

代表的系统／分系统电话电邮

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]


13

孙凌研究所/主任

设计师 68406763 [email protected]

DPPS

刘健数据室/主任

设计师

68407408 [email protected] QCS、 AR2S

钱建梅数据室/主任

设计师

68409887 [email protected] AR2S

林曼筠系统室/主任

设计师

68409935 [email protected]

.cn

CNS、COSS

冯晓虎运控处/处长 68406723 [email protected] OCS、COSS

赵现纲运控处/副主

任设计师


v.cn

OCS、COSS

方翔遥感室/处长 68406553 [email protected] MAS

韩秀珍遥感室/主任

设计师


.cn

MAS

张兴赢遥感室/主任

设计师

68407020 Zxy@ cma.gov.cn UDS

4 任务

4.1 FY-3D产品生成要求

依据《风云三号（02）批气象卫星地面应用系统可行性研究报告》，本项目主要在风云三号 01

批工程建设的基础上，针对 02 批卫星工程 FY-3D 产品生成系统进行工程建设，对产品生成功能、

规格进行优化改进，拓展系统的产品生成功能，提高产品生成精度和可应用性，满足用户需求。

软件必须能够在 COSS的调度下按照运行控制参数以自动作业或手动激活方式运行，生成要

求的产品。

软件在自动运行过程中，应能对关键的作业步骤进行错误检测并向 COSS提供的系统日志服

务，向 COSS报告重要的正常与异常事件。包括：

输入数据的完整性检查；

关键作业步完成情况；

输入数据的异常情况；

捕获到的系统错误消息等；

软件退出运行时，应显式地调用有关的服务，释放所有占用的计算机资源，并调用系统服

务向 COSS返回作业完成状态。


14

对整个作业完成状态（含 IPO）要进行分类分级

每个产品软件（含输入参数）必须可灵活配置。

4.1.1 分辨率光谱成像仪 II（MERSI-2）产品处理分系统

中分辨率光谱成像仪 II（MERSI-2）产品处理分系统在产品科学算法研究的基础上，基于预处

理系统定位定标生成的 L1 产品，以及各种辅助数据和算法参数文件的支持下，处理得到大气、陆

地和海洋三大类地球物理参数。这些参数包括云检测、卷云识别、云量、云分类和云相态、云顶温

度和高度、云光学厚度、云粒子有效半径、海上气溶胶、陆上气溶胶、水汽总量、极区云导风、雾

监测、沙尘监测、射出长波辐射、海洋水色、海冰监测、海表温度、陆表反射比、植被指数、陆表

温度、积雪覆盖、叶面积指数、地表入射太阳辐射和净初级生产力、陆表双向反射和反照率、陆地

覆盖、全球火点等遥感产品。每一个产品相当于一大类产品，其下包括若干密切相关的产品参数。

部分产品是前后关联的，其中，卷云检测、云顶温度/高度、极地云导风等产品是试验产品。

中分辨率光谱成像仪 II（MERSI-2）产品处理分系统处理流程如下图所示。产品时效包括 5分

钟段，日、侯、旬、月和年，产品类型有轨道和投影两种。


15

MERSI-2 L1产品

轨道产品处理（5分钟段）

日收工处理（全球/区域）

侯旬月合成处理

轨道产品

日产品

侯旬月合成产品

特殊产品处理

特殊产品处理

BRDF/反照率

产品（侯）

地表入射太阳辐射产品（旬

月）

极地云导风

产品（日）

土地覆盖产

品（年）NPP产品（旬

月年）

图 4.1-1中分辨率光谱成像仪 II产品处理分系统流程图

中分辨率光谱成像仪 II（MERSI-2）产品处理分系统的信息处理流程根据产品级别，逐级向下

处理，2 级产品是产品生成系统的最基本产品，它们为轨道（5 分钟段）产品（时效高，在预处理

完后，就开始启动处理作业）和日合成产品（每日处理一次）。3级产品包括侯、旬、月和年等较长

时段的合成产品，以及在其他 3级产品基础上加工生成得到产品，其时效性相对较低。

4.1.1.1 云检测产品

4.1.1.1.1 产品生成的功能性需求

软件必须按照初步设计要求（详见风云三号（02）批气象卫星地面应用系统产品生成系统初步

设计方案）实现产品自动生成功能。将像元指定为完全有云或完全无云，并附加可信度信息。该产


16

品利用 MERSI 仪器所有通道反演得出，产品包含晴空或云像素标志、晴空像素可信度标志等信息。

对卫星探测的每一条轨道数据都有相对应的云检测产品，产品格式与 L1数据格式一致。

云检测产品处理软件包含三个模块：数据输入模块、像元多阈值云检测模块、云检测产品编辑

输出模块。

4.1.1.1.2 产品生成的非功能性需求

表 4.1-1云检测产品软件技术指标

产品名称业务/

试验生成时效（分钟）

产品类型（时、日、

旬、月、年）空间分辨率精度（误差）

云检测轨道产品业务＜5 轨道 1km 10%

4.1.1.1.3 产品生成的接口需求

云检测产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-2 云检测产品软件输入文件列表

序号名称文件格式周期数据来源描述

1 下垫面地理信息数据 dat 静态预置下垫面地理信息数据

2 海洋反照率晴空模拟场数据 dat 静态预置海洋反照率晴空模拟场

3 NDVI背景场数据 dat 静态预置 NDVI背景场

4 MERSI-2 L1 数据 HDF 轨道 CNS-COSS 卫星 L1数据

5 静态参数库 txt/dat 静态预置各检测方法的阈值及相

关参数数据

云检测产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-3云检测产品软件输出文件（含中间文件）信息表

序号产品名称产品格式周期产品去向产品描述

1 云检测产品 Geotiff/hdf 轨道推送存档

像元级、按位存储，含太阳耀斑、

经纬度、下垫面信息和每个检测

方法的检测结果的不同检测精

度的云检测结果

2 MERSI全球像元级

云检测图像 Geotiff 日推送存档 MERSI全球像元级云检测图像

3 PGS_MERSI_main 模

块日志文件 txt/dat 轨道本地输出产品生成异常记录文件


17

4.1.1.2 卷云识别产品


软件必须按照初步设计要求实现产品自动生成功能。在云检测的基础上，将像元指定为卷云或

非卷云区，并附加可信度以及其他附加信息。该产品算法分白天和夜间算法。其中白天反演算法主

要利用风云三号 D星中分辨率光谱成像仪 II型（MERSI-2）中心波长为 1.38μm 的卷云通道反演得

出，该通道的空间分辨率为 1km；夜间反演算法则主要利用风云三号 D 星中分辨率光谱成像仪 II

型（MERSI-2）中心波长为 3.8μm和 10.8μm 的两个红外通道反演得到。

上述产品包含卷云或非卷云像素标志、卷云识别可信度标志等信息、透明/非透明卷云，以及

薄/厚卷云标志信息。


表 4.1-4卷云识别产品软件技术指标

产品名称业务/试验生成时效

（分钟）


旬、月、年）

空间分辨

率精度（误差）

卷云识别产品试验＜5 段/日/旬/月 1km 20%


卷云识别产品软件输入文件见下表。

表 4.1-5 卷云识别产品软件输入文件列表

序号名称文件格式周期描述

1 MERSI-2云检测产品 hdf 5分钟 /

2 MERSI-2 L1 文件 hdf 5分钟

（白天）（1.38μm、0.65μm、

10.8μm、7.2μm、8.55μm）

（夜间）（3.8μm、10.8μm、

7.2μm、8.55μm）

卷云识别产品软件输出文件见下表。

表 4.1-6卷云识别产品生成输出文件信息表

序号产品名称产品格式周期产品去向

1 卷云识别产品 hdf 5分钟推送存档

2 日志文件 txt 5分钟本地输出


18

4.1.1.3 云量产品


软件必须按照初步设计要求实现产品自动生成功能。云量产品指在地球表面某一设定区域内，

各种类型云像元发射辐射的总和与区域中所有像元发射辐射总和的比值。总云量的有效值阈为

0-100，0 代表区域中像元为全晴空，100代表区域像元为全部云覆盖。与云分类参数相结合，可在

总云量的基础上，进一步计算高云云量。

云量反演软件有五个子处理软件组成，包括：完全晴空辐射值计算子模块；完全云覆盖辐射值

计算子模块；总云量估计子模块；高云云量估计子模块；获取外部数据子模块。


表 4.1-7云量产品软件技术指标

产品名称业务/试验生成时效（分

钟）


旬、月、年）

空间分

辨率精度（误差）

总云量日产品业务 60 日 5公里 12%

高云量日产品业务 60 日 5公里 12%

总云量旬产品业务 30 旬 5公里 12%

高云量旬产品业务 30 旬 5公里 12%

总云量月产品业务 30 月 5公里 12%

高云量月产品业务 30 月 5公里 12%


云量产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-8云量产品软件输入文件列表

序号名称文件格式周期

1 MERSI2 L1产品 HDF 5分钟段

2 云检测产品 HDF 5分钟段

3 云分类产品 HDF 5分钟段

4 下垫面类型数据 dat 静态

5 大气温湿度、臭氧廓线等 TXT 静态

6 多天合成晴空亮度温度栅格数据滚动

云量产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-9云量产品软件输出文件（含中间文件）信息表

序号产品名称产品格式周期

1 总云量日产品 HDF 日

2 高云量日产品 HDF 日


19


3 总云量反演处理日志文件 txt 日

4 高云量反演处理日志文件 txt 日

4.1.1.4 云分类/相态产品


软件必须按照初步设计要求实现产品自动生成功能。基于辐射定标和地理定位的 MERSI-2 L1

数据和云检测产品，结合地表类型数据，利用可见光、红外、近红外通道的光谱和纹理特性，利用

云顶粒子的热力学相态不同，采用阈值方法对有云像元进行云相态识别，得到原始分辨率的云相态

产品。之后进行降尺度处理，得到全球等经纬度投影、5 公里分辨率的云相态产品。然后结合得到

的薄卷云和破碎云判识结果，采用阈值方法对云像元进行高、中、低云识别，得到 5km分辨率的云

分类产品。云分类和云相态均为无量纲日产品。

云分类/云相态产品处理软件包含三个部分，为外部数据调用模块、云相态反演模块和云类型

反演模块。


表 4.1-10 云分类/相态产品软件技术指标


钟）


旬、月、年）空间分辨率

精度（误

差）

云相态轨道产品业务＜5 段 1km 15%

云分类轨道产品业务＜5 段 1km 15%


表 4.1-11云分类/相态产品软件输入文件列表


1 MERSI-2 L1产品 HDF 5分钟段

2 MERSI-2云检测产品 HDF 5分钟段

3 下垫面类型数据 dat 静态

表 4.1-12 MERSI-2云分类/相态产品软件输出文件列表


1 云分类段产品 HDF 5分钟

2 云相态段产品 HDF 5分钟

3 云分类段产品处理日志文件 TXT 日

4 云相态段产品处理日志文件 TXT 日


20

4.1.1.5 云顶温度/高度产品



设计方案）实现云顶温度/高度产品自动生成功能。云顶温度/高度产品包括 2级轨道产品和 3级全

球日、旬、月合成产品，等经纬度投影，空间分辨率为 5km。

MERSI-2云顶温度/高度产品软件包含三个模块：轨道（5分钟段）产品生成、全球日产品合成、

全球月产品合成。其中，轨道产品生成模块输入预处理的 L1 产品（辐射和定位）、L2 云检测产品、

全球数值预报分析场及其他辅助数据等，利用上述的基于查找表反演算法，计算有云像元的云顶温

度/高度值，并进行质量控制。基于每日的轨道产品，经过投影拼接，合成云顶温度/高度日产品。

基于云顶温度/高度日产品，进行多天合成，生成月合成产品。


表 4.1-13 MERSI-2云顶温度/高度产品软件技术指标

产品名称业务/试

验

生成时效

（分钟）

产品类型

（时、日、旬、

月、年）

空间分


云顶温度/高度段产品业务 ≤5 段 1km 1.5K/30hPa

云顶温度/高度日产品业务 30 日 5km 1.5K/30hPa

云顶温度/高度旬产品业务 30 旬 5km 1.5K/30hPa

云顶温度/高度月产品业务 30 月 5km 1.5K/30hPa


MERSI-2云顶温度/高度产品软件输入文件见下表。

表 4.1-14 MERSI-2云顶温度/高度产品软件输入文件列表

序号文件名称文件格式周期数据来源

1 L1数据文件(辐射+定位) hdf 5分钟 CNS-COSS

2 云检测产品文件 hdf 5分钟产品生成系统

3 云顶温度查找表数据库 dat 静态产品生成系统

4 数值模式的地面温度数据 grib 4次/日预置

5 T639数值预报 grib 4次/日预置

MERSI-2云顶温度/高度产品软件输出文件见下表。

表 4.1-15 MERSI-2云顶温度/高度产品软件输出文件列表

序号文件名称文件格式周期

1 云顶温度/高度段产品 hdf+jpg 5分钟


21


2 云顶温度/高度日产品 hdf+jpg 天

3 云顶温度/高度旬产品 hdf+jpg 旬

4 云顶温度/高度月产品 hdf+jpg 月

5 云顶温度/高度轨道产品日志文件 txt 5分钟

6 云顶温度/高度日产品日志文件 txt 天

7 云顶温度/高度日产品日志文件 txt 旬

8 云顶温度/高度月产品日志文件 txt 月

4.1.1.6 云光学厚度产品



设计方案）实现云光学厚度产品自动生成功能。风云三号中分辨率光谱成像仪（MERSI）云光学厚

度产品处理软件包含两个一级模块：静态云光学厚度和粒子有效半径反演数据库生成模块和云光学

厚度反演模块。


表 4.1-16云光学厚度产品软件技术指标


（分钟）


旬、月、年）

空间分辨


光学厚度段产品业务 5 段 1km 10%

光学厚度日产品业务 60 日 5km 10%


下表给出了中分辨率光谱成像仪（MERSI）云光学厚度产品处理软件模块的输入文件。

表 4.1-17云光学厚度产品处理软件模块输入文件列表

编

号输入文件名数据格式周期描述

1 云检测数据产品 HDF 5分钟 MERSI白天 1KM分辨率云检测数据产品

2 云分类和相态数据产品 HDF 5分钟 MERSI白天 1KM分辨率云分类和相态数据

产品

3 云顶高度数据产品 HDF 5分钟 MERSI白天 1KM分辨率云顶高度数据产品

4 云光学数据 HDF 5分钟正演计算的云光学查找表

5 地表反射率数据集 Dat 不定期各个通道的地表反射率数据集

6 下垫面类型数据 Dat 静态预置的下垫面类型数据

7 数值预报场数据 grib 4次/日数值预报场数据


22

表 4.1-18 云光学厚度和粒子有效半径产品处理软件模块输出文件列表

编

号输出文件名

产品格式产品生成周期产品去向

1 日云光学厚度产品文件 HDF 日推送存档

2 云光学厚度反演处理日志文件 TXT 日本地输出

4.1.1.7 云粒子有效半径产品



设计方案）实现产品自动生成功能。风云三号中分辨率光谱成像仪（MERSI）云粒子有效半径产品

处理软件包含两个一级模块：静态云粒子有效半径反演数据库生成模块和云粒子有效半径反演模块。


表 4.1-19云粒子有效半径产品软件技术指标


（分钟）


旬、月、年）

空间分


云粒子有效半径段产

品试验＜5 轨道 1km 20%

云粒子有效半径日试验 60 日 5km 20%


下表给出了中分辨率光谱成像仪（MERSI-2）云粒子有效半径产品处理软件模块的输入文件。

表 4.1-20云粒子有效半径产品处理软件模块输入文件列表

编

号输入文件名数据格式周期数据来源

1 云检测数据产品 HDF 5分钟段 MERSI白天 1KM分辨率云检测数据

产品

2 云类型和相态数据产品 HDF 5分钟段 MERSI白天 1KM分辨率云类型和相

态数据产品

3 云顶高度数据产品 HDF 5分钟段 MERSI白天 1KM分辨率云顶高度数

据产品

4 云光学数据 HDF 5分钟段正演计算的云光学查找表

5 地表反射率数据集 Dat 不定期各个通道的地表反射率数据集

6 下垫面类型数据 Dat 静态预置的下垫面类型数据

7 数值预报场数据 Grib 4次/日数值预报场数据


23

下表给出了中分辨率光谱成像仪（MERSI）云粒子有效半径产品处理软件模块的输出文件。

表 4.1-21云粒子有效半径产品处理软件模块输出文件列表

编号输出文件名产品格式产品生成周期产品去向

1 日云粒子有效半径段产品文件 HDF 5分钟推送存档

1 日云粒子有效半径日产品文件 HDF 日推送存档

2 云粒子有效半径反演处理日志文件 TXT 日本地输出

4.1.1.8 海上气溶胶产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用 MERSI-2多个反射波段观测数据协同反演得到海上气溶胶

产品，包括 2级轨道产品和 3级全球日、月拼图产品。2级轨道产品在 MERSI L1 1 公里产品的基础

上，降分辨率反演生成，星下点地面分辨率为 1 公里；3 级全球拼图产品采用等经纬度投影，分辨

率为 5km，包括日产品和月产品。该产品的两个物理量均无量纲，属于业务产品。

海上气溶胶产品处理软件包含三个模块：轨道（5分钟段）产品生成、全球日产品合成、全球

月产品合成。其中，轨道（5分钟段）产品生成模块输入预处理的 L1产品（辐射和定位）、L2云检

测产品，以及全球数值预报分析场及其他辅助数据（水汽、臭氧等），利用上面描述的反演算法，

基于查找表计算每一个有效反演窗口（5km*5km）的气溶胶参数，并经过质量控制，输出海上气溶

胶轨道产品。基于每日的轨道产品，经过投影拼接，合成全球气溶胶日产品。基于全球气溶胶日产

品，进行多天合成，生成月合成产品。


表 4.1-22 MERSI-2海上气溶胶产品软件技术指标

产品名称业务/

试验

生成时效

（分钟）


旬、月、年）

空间分辨


海上气溶胶段产品业务＜5 段（白天 144文件） 1km 10%

海上气溶胶日产品业务 30 日 5km 10%

海上气溶胶月产品业务 30 月 5km 10%


海上气溶胶产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-23海上气溶胶产品处理软件输入文件


1 MERSI-2 L1 数据文件(辐射+定位) hdf 5分钟 CNS-COSS


24


2 MERSI-2云检测产品文件 hdf 5分钟产品生成系

统

3 数值预报再分析产品 grib 4次/日预置

4 气候态臭氧产品 hdf 静态分系统内部

5 气候态数值分析产品 hdf 静态分系统内部

6 气候态水色产品 dat 静态分系统内部

7 气溶胶查找表 dat 静态分系统内部

8 气体吸收订正参数表 dat 静态分系统内部

海上气溶胶产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-24海上气溶胶产品处理软件输出文件


1 海上气溶胶段产品 hdf+jpg 5分钟

2 海上气溶胶日产品 hdf+jpg 1天

3 海上气溶胶月产品 hdf+jpg 月

4 海上气溶胶段产品日志文件 txt 5分钟

5 海上气溶胶日产品日志文件 txt 1天

6 海上气溶胶月产品日志文件 txt 月

4.1.1.9 陆上气溶胶产品



设计方案）实现产品自动生成功能。气溶胶产品在白天晴空条件下，采用可见光和近红外通道观测，

在陆地植被暗地表区域获取气溶胶光学厚度参数和粒子尺度参数（指 Angstrom 波长指数）。产品参

数均无量纲，气溶胶光学厚度参数精度要求为 0.250.05。所有气溶胶产品包括每日的 L2 轨道产

品、L3 投影日产品和 L3 月合成气候产品。利用 MERSI 1 公里空间分辨率观测数据降分辨率反演生

成 L2 陆上气溶胶 5 公里分辨率轨道产品，并存档；在轨道产品的基础上，采用投影拼接去重复及

其他质量控制方案合成 0.05*0.05°等经纬度投影日产品，并存档；基于日产品合成 L3月产品，空

间分辨率为 10km，并存档。

陆上气溶胶产品模块分离线模块和在线模块两部分。离线模块指：气溶胶查找表生成模块；在

线模块指：L2轨道产品生成模块、L3日产品生成模块和月合成产品生成模块。在线产品模块形成可

执行程序后可直接被调度程序根据需要调度执行。


表 4.1-25陆上气溶胶产品软件技术指标

产品名称业务/

试验

生成时效

（分钟）

产品类型（时、

日、旬、月、年）

空间分



25

产品名称业务/

试验

生成时效

（分钟）



空间分


陆上气溶胶段产品业务＜5 5分钟段 1km 10%

陆上气溶胶日产品业务 30 日 5km 10%

陆上气溶胶月产品业务 30 月 5km 10%


陆上气溶胶产品生成软件主要指在线模块部分，输入文件见下表。

表 4.1-26 MERSI-2陆上气溶胶产品生成软件输入文件列表


1 MERSI L1文件 HDF 5 分钟 CNS-COSS

MERSI L1 数据文

件观测时间信息；观

测角度信息（4个角

度）；轨道定位数据

（经纬度；海陆掩码；

数字高程；表 9.14-2

中所列各通道反射率

数据

2 MERSI云检测产品 HDF 5 分钟产品生成系统云掩码、积雪掩码

3 MERSI海冰监测产品 HDF 日产品生成系统 /

4 MERSI火点监测产品 txt 日产品生成系统 /

5 数值预报产品 grib 4次/日预置 T639模式初始场

柱水汽量输出

6 臭氧总量产品 HDF 日产品生成系统臭氧总量

7 静态查找表 DAT 静态预置 /

陆上气溶胶产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-27陆上气溶胶产品生成输出文件（含中间文件）信息表


1 陆地气溶胶段产品 HDF+JPG 5分钟推送存档 5分钟轨道产品，提供气溶胶

光学厚度和波长指数参数

2 陆地气溶胶投影日产

品 HDF+JPG 日推送存档等经纬度投影全球日产品


26


3 陆地气溶胶月产品 HDF+JPG 月推送存档等经纬度投影全球气溶胶光学

厚度月合成产品

4 轨道产品生成模块运

行日志文件 TXT 5分钟本地输出

轨道产品处理模块运行状态记

录

5 日产品生成模块运行

日志文件 TXT 日本地输出日产品处理模块运行状态记录

6 月产品生成模块运行

日志文件 TXT 月本地输出月产品处理模块运行状态记录

4.1.1.10 水汽总量产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用近红外 940nm 水汽吸收通道反演的值，以及红外分裂窗方

法反演的水汽总量。算法应用于全球晴空陆地，以及陆地和海洋上空云层以上。白天水汽总量产品

可用近红外算法与热红外算法同时计算得到，夜晚产品由热红外算法反演获取。对于晴空海洋区域，

水汽总量在耀斑区进行计算。水汽总量产品包括 2级日产品，以及 3级的旬、月平均合成产品。

MERSI水汽总量计算反演模块读入预处理生成的1公里L1地球观测数据产品和定位GEO产品，

以及 L2 云检测产品，近红外算法利用预先建立的透过率水汽总量查照表，计算每一个晴空陆地象

元和海洋耀斑象元的大气柱水汽总量，最后输出水汽总量日产品；热红外算法在利用辐射传输模式

计算系数后得出水汽总量。在水汽总量日产品的基础上，合成水汽总量候旬月产品。它由水汽总量

计算模块、旬合成模块和月合成模块 4个主模块组成。


表 4.1-28水汽总量产品软件技术指标

产品名称业务/试验生成时效（分钟）

产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


水汽总量段产品业务＜5 段 1km 20%

水汽总量日产品业务 30 日 5km 20%

水汽总量旬产品业务 30 旬 5km 20%

水汽总量月产品业务 30 月 5km 20%



27

MERSI水汽总量产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-29 MERSI水汽总量产品生成输入文件

序号名称文件格式周期数据来源

1 MERSI-2 L1 1km 数据文件 hdf 5分钟 CNS-COSS

2 云检测数据文件 hdf 5分钟产品生成系统

3 透过率查照表 TXT 静态静态分系统内部

4 权重系数文件 TXT 静态静态分系统内部

5 IGBP陆表覆盖分类数据 hdf 每年预置

6 数值预报数据 grid 1次/6小时预置

MERSI水汽总量产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-30 MERSI水汽总量产品生成输出文件

编号产品名称文件格式周期

1 水汽总量轨道产品 hdf 5分钟

2 水汽总量日产品 hdf 天

3 水汽总量旬合成产品 hdf 旬

4 水汽总量月合成产品 hdf 月

5 水汽总量日产品日志文件 Txt 天

6 水汽总量旬产品日志文件 Txt 旬

7 水汽总量月产品日志文件 Txt 月

4.1.1.11 极地云导风产品



设计方案）实现产品自动生成功能。根据风云三号中分辨率光谱成像仪（MERSI-2）的通过极冠地

区的连续三幅卫星云图，通过计算云的移动信息，计算大气的移动矢量.极地云导风产品处理软件

包含三个模块：数据输入及预处理模块、极地云导风计算模块、极地云导风产品输出模块。


表 4.1-31极地云导风产品软件技术指标


钟）


旬、月、年）

空间分辨


极地云导风产品试验 30 与数值预报时次

匹配 / 10m/s


28


极地云导风产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-32极地云导风产品生成软件输入文件列表


1 三幅连续的风云三号

MERSI-2观测数据 HDF 数值预报时次

含正确的定标、定位信息; 包

含第 22、24通道数据

2 同时次的风云三号

MERSI-2云检测产品 HDF 数值预报时次 /

3

同时次的风云三号

MERSI-2云顶温度/云

顶高度产品

HDF 数值预报时次 /

4 数值预报数据（H、T、Q、

PS、TS） RAW 数值预报时次 /

极地云导风产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-33极地云导风产品生成输出文件信息表


1 北半球极地红外云导风产品 HDF 数值预报时次

2 南半球极地红外云导风产品 HDF 数值预报时次

3 北半球水汽极地导风产品 HDF 数值预报时次

4 南半球水汽极地导风产品 HDF 数值预报时次

5 日志文件 Txt 数值预报时次

4.1.1.12 雾监测产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用风云三号 MERSI的白天不同通道探测数据并结合数值天气

预报格点场、地表高程数据等辅助数据，分别根据微观上雾粒子在各个通道上的散射、吸收特性不

同和宏观上雾图像的特殊纹理特征，将雾覆盖像元从其他背景目标物和各种云系像元中判识出来,

并社生成演雾液态水路径产品。雾产品处理软件包含三个模块：数据预处理模块、综合检测判识模

块、大雾液态水路径（LWP）产品生成模块。


表 4.1-34 MERSI 雾产品软件技术指标


29

产品名称业务/试验生成时效（分钟）产品类型（时、日、

旬、月、年）

空间分


雾产品业务 60 日 1km 10%


雾产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-35 雾产品生成软件输入文件列表


1 L1数据（辐射+定位）

文件 HDF 轨道 CNS-COSS MERSI白天 1km分辨率中国区

域等经纬度投影综合数据集

3 常规气象观测数据 DAT 实时 CNS-COSS 常规气象观测数据

4 数值预报数据 grib 1次/6

小时 CNS-COSS 数值预报格点场数据(T639温

度场)

雾产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-36雾产品生成输出文件（含中间文件）信息表


1 MERSI雾产品 hdf 日日产品制作

模块给出当日区域雾像元的位置

3 雾LWC产品 hdf 日日产品制作

模块

给出当日区域雾覆盖区域的液

态水含量

4 日志文件 txt 日本地输出用于描述日产品制作生成状态

4.1.1.13 沙尘监测产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用风云三号 D星/MERSI-2数据反演得出沙尘检测产品和沙尘

定量反演产品，产品包含沙尘检测分数，沙尘标志，沙尘光学厚度、粒子有效半径和载沙量信息。

其中是否沙尘象元以沙尘分数表示。沙尘定量反演产品针对沙尘标志显示为沙尘的象元进行沙尘光

学厚度和粒子有效半径的物理同步反演，之后通过推导得到沙尘暴的垂直气柱沙尘总量。

沙尘产品处理软件包含四个模块：数据输入模块、像元多阈值沙尘综合检测模块、沙尘定量产

品反演模块，沙尘产品编辑输出模块。


30


表 4.1-37 沙尘监测产品软件技术指标


（分钟）



空间分辨


沙尘监测日产品业务 30 日 1km 10%

沙尘监测旬产品业务 30 旬 1km 10%

沙尘监测月产品业务 30 月 1km 10%


沙尘产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-38 沙尘产品生成软件输入文件列表


1 MERSI-2 L1 HDF 5分钟 CNS-COSS 包括各种生态系

统分类数据

2 月平均地表温

度 ASCII 静态预置 /

3 植被指数 ASCII 静态预置 /

4 T639 grib2 动态预置地表温度数据，

地表气压数据

5 地表类型 ASCII 静态预置 /

6 沙尘查找表 ASCII 静态预置 /

沙尘产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-39沙尘产品生成输出文件（含中间文件）信息表


1 沙尘产品 HDF 日、旬、月推送存档

2 PGS_MERSI-2_VIR01main模块日志文件 TXT 日、旬、月本地输出

4.1.1.14 射出长波辐射产品



设计方案）实现产品自动生成功能。MERSI-2 全球 OLR 产品软件主要包含 7 个模块：卫星观测时刻

5分钟段产品生成模块、白天/夜间全球 OLR格点场拼接生成模块、日、候、旬、月平均 OLR产品处

理模块，以及 1个产品分幅处理模块。


31


表 4.1-40射出长波辐射产品软件技术指标


产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


射出长波辐射

（OLR）业务＜5 5分钟段 1km 7W/M

2

射出长波辐射

（OLR）业务 60 日 5km 7W/M

2

射出长波辐射

（OLR）业务 60 候 5km 7W/M

2

射出长波辐射

（OLR）业务 60 旬 5km 7W/M

2

射出长波辐射

（OLR）业务 60 月 5km 7W/M

2


OLR产品生成软件的输入文件如下表。

表 4.1-41 OLR产品生成软件输入文件列表


1 MERSI-2 L1数

据 HDF 5分钟 CNS-COSS

经预处理后生成的

MERSI-2 L1数据文件，用

作 5 分钟段 OLR生成模块

的输入

OLR产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-42 OLR 产品生成软件输出文件


1 OLR段产品 HDF 5分钟短期存储服务器 5分钟段 OLR产品

2

OLR段产品处

理模块日志文

件

txt 5分钟本地输出 /

3 白天、夜间 OLR

格点场产品 RAW 日短期存储服务器

白天、夜间 2个全球 OLR

格点场产品

4 格点场拼接模

块日志 txt 日本地输出 /

5 日平均 OLR产

品 RAW 日短期存储服务器

全球日平均 OLR格点场

数据文件

6 日平均 OLR产

品处理模块日txt 日本地输出 /


32


志文件

7 候平均 OLR产

品 RAW 候短期存储服务器

全球候平均 OLR格点场

数据文件

8

候平均 OLR产

品处理模块日

志文件

txt 候本地输出 /

9 旬平均 OLR产

品 RAW 旬存档

全球旬平均 OLR格点场

数据文件

10

旬平均 OLR产

品处理模块日

志文件

txt 旬本地输出 /

11 月平均 OLR产

品 RAW 月存档

全球月平均 OLR格点场

数据文件

12

月平均 OLR产

品处理模块日

志文件

txt 月本地输出 /

13 OLR日产品 HDF 日推送存档

648 个分幅实时 OLR数

据文件（包含白天、夜

间 2个数据集）

14 候 OLR产品 HDF 候推送存档 648 个分幅候平均 OLR

数据文件

15 旬 OLR产品 HDF 旬推送存档 648 个分幅旬平均 OLR

数据文件

16 月 OLR产品 HDF 月推送存档 648 个分幅月平均 OLR

数据文件

4.1.1.15 海洋水色产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用 MERSI-2多个反射波段观测数据协同反演得到海洋水色产

品（Ocean Color，OCC），包括 2级轨道产品和 3级全球日、月拼图产品。2级轨道产品的星下点地

面分辨率为 1公里，3级全球拼图产品采用等经纬度投影，分辨率为 5km。

海洋水色产品处理软件包含三个模块：轨道（5分钟段）产品生成、全球日产品合成、全球月

产品合成。其中，轨道（5分钟段）产品生成模块输入预处理的 L1产品（辐射和定位）、L2云检测

产品，以及全球数值预报分析场及其他辅助数据（水汽、臭氧等），计算每一个晴空海洋像元的多

波段离水反射率、多种水色因子浓度和漫衰减系数，并经过质量控制，输出海洋水色轨道产品。基

于每日的轨道产品，经过投影拼接，合成全球海洋水色日产品。基于全球海洋水色日产品，进行多

天合成，生成月合成产品。


33


表 4.1-43海洋水色产品软件技术指标


（分钟）



空间分


海洋水色段产品业务＜5 5分钟段 1km

叶绿素：0.1mg/m3；

悬浮物总浓度：

0.07 g/m3

海洋水色日产品业务 60 日 5km



0.07 g/m3

海洋水色月产品业务 60 月 5km



0.07 g/m3


海洋水色产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-44 海洋水色产品处理软件输入文件


1 MERSI-2 L1 数据文件(辐射+定位) hdf 5分钟 CNS-COSS

2 MERSI-2云检测产品文件 hdf 5分钟产品生成系

统

3 数值预报再分析产品 grib 4次/日预置

4 气候态臭氧产品 hdf 静态分系统内部

5 气候态数值分析产品 hdf 静态分系统内部

6 气溶胶查找表 dat 静态分系统内部

7 气体吸收订正参数表 dat 静态分系统内部

8 瑞利散射查找表 dat 静态分系统内部

9 水体方向模型 dat 静态分系统内部

海洋水色产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-45 海洋水色产品处理软件输出文件


1 海洋水色段产品 hdf+jpg 5分钟

2 海洋水色日产品 hdf+jpg 天

3 海洋水色月产品 hdf+jpg 月

4 海洋水色轨道产品日志文件 txt 5分钟

5 海洋水色日产品日志文件 txt 天

6 海洋水色月产品日志文件 txt 月


34

4.1.1.16 海冰监测产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用风云三号中分辨率光谱成像仪资料，依据海冰、海水在中

分辨率光谱成像仪通道的不同光谱特性，提取全球范围海域某时间段的海冰信息,生成全球范围海

域日、旬海冰覆盖产品和旬海冰覆盖度产品。

全球海冰产品处理软件包含 3个模块，分别为海冰判识模块、海冰覆盖产品生成模块和海冰覆

盖度生成产品模块。


表 4.1-46海冰监测产品软件技术指标


产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


海冰覆盖日产品业务 60 日 250m 10-20%

海冰覆盖旬产品业务 30 旬 250m 10-20%

海冰覆盖度旬产品业务 30 旬 250m 10-20%


下表给出了给出了海冰覆盖产品输入文件列表。

表 4.1-47海冰覆盖产品输入文件列表


1 轨道地球观测

数据 hdf 轨道 CNS-COSS

观测数据和经预处理生

成的定标信息

2 轨道地理定位

数据 hdf 轨道 CNS-COSS

经预处理后生成的定位

信息

3 MERSI-2云检测

数据 hdf 轨道产品生成系统

产品系统生成的云检测

产品

4 海陆模版 dat 静态产品生成系统用以识别海陆边界

5 海冰气候数据

集 dat 不定期产品生成系统

用以识别海水和海冰范

围

下表给出了海冰覆盖产品输出文件列表。

表 4.1-48海冰覆盖产品输出文件列表

序号产品名称产品

格式

产品生产

周期产品去向产品描述


35


格式

产品生产


1 日海冰覆盖

产品 hdf 日日产品生成模块当日判识生成的海冰覆盖产品。

2 旬海冰覆盖

产品 hdf 旬

旬海冰覆盖生成

产品制作模块

10日的日海冰覆盖产品逐像元合

成

3 旬海冰覆盖

产品 hdf 旬

旬海冰覆盖生成

产品制作模块海冰在某一海域内的密集程度

4.1.1.17 海表温度产品



设计方案）实现产品自动生成功能。由红外分裂窗通道或分裂窗通道和 3.7微米通道反演得到海表

温度产品，包括降低空间分辨率的日、侯、旬、月平均海表温度产品，均区分白天和夜间。海表温

度计算产品生成软件包含海表温度反演模型建立模块、日海表温度计算模块和侯旬月年海表温度合

成产品生成模块。


表 4.1-49海表温度产品软件技术指标


钟）

产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


海表温度业务＜5 5分钟 1km

0.7-1.2K 60 日候旬月 5km


海表温度产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-50海表温度产品生成软件输入文件列表


1 MERSI-2轨道数

据 Hdf 5分钟 CNS-COSS

包含定位定标质量的风云三号

MERSI L1数据

2 MERSI-2段云检

测产品 Hdf 5分钟产品生成系统

包含质量标志的风云三号

MERSI L2云检测产品数据

3 海冰 Hdf 天产品生成系统包含质量标志的风云三号


36


MERSI L2海冰产品数据

4 海温回归系数 TXT 不定期离线回归

用于进行海温反演的回归系

数，根据海温的质量决定何时

更新

5 现场海温 HDF4 天预置进行了质量控制的现场海温资

料（包括浮标和船舶资料）

6 分析场日平均海

温 Netcdf 天预置日平均海温

7 周平均海温 Netcdf 7天预置周平均海温

8 海温气候数据 Netcdf 30年预置 30年月平均海温气候数据

海表温度产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-51海表温度产品生成输出文件（含中间文件）信息表

序

号产品名称

产品

格式周期产品去向产品描述

1 MERSI海温产品 Hdf或

netcdf Granul

存档系统/

产品生成系统

含有质量标识、经纬度信息

的海温轨道产品

2 匹配数据集 TXT 天推送存档/

产品生成系统

卫星观测与现场海温的匹配

数据

3 回归系数 TXT 不定期推送存档/

产品生成系统

用于进行海温反演的回归系

数，根据海温的质量决定何

时更新

4 MERSI全球海温日产品 Hdf或

netcdf 天

推送存档/

产品生成系统

含有质量标识的等经纬度投

影海温产品、区分白天夜间

存放

5 MERSI全球海温侯产品 Hdf或

netcdf 侯

推送存档/

产品生成系统


影海温侯产品、区分白天夜

间存放

6 MERSI全球海温旬产品 Hdf或

netcdf 旬

推送存档/

产品生成系统


影海温旬产品、区分白天夜

间存放

7 MERSI全球海温月产品 Hdf或

netcdf 月

推送存档/

产品生成系统


影海温月产品、区分白天夜

间存放

8 海温日志 TXT 天本地输出海温各处理过程中生成的日

志文件


37

4.1.1.18 陆表反射比产品



设计方案）实现产品自动生成功能。针对 MERSI-2陆表观测通道（通道 1～7）的白天轨道 5分钟分

段 L1 数据（包括各通道辐射值、角度、经纬度、海陆掩码）,结合 MERSI-2 云检测产品、550nm 气

溶胶光学厚度产品、大气水汽含量、大气臭氧含量全球数值预报分析数据和全球气候数据，通过对

大气分子吸收、瑞利散射、气溶胶散射、BRDF和薄卷云及其相互耦合作用的修正，生成 MERSI-2 陆

表观测通道（通道 1～7）的白天轨道 5分钟分段陆表反射比产品。


表 4.1-52陆表反射比产品软件技术指标

产品名称业务/

试验

生成时效

（分钟）


日、旬、月、年）空间分辨率精度（误差）

陆表反射比轨道产品业务＜5 5分钟段 250m/1km 5%


表 4.1-53 陆表反射比产品生成软件输入文件列表


1 MERSI-2 L1数据

文件 HDF 5分钟 CNS-COSS /

2 定位数据文件 HDF 5分钟 CNS-COSS /

3 云检测数据文件 HDF 5分钟 PGS /

4 大气参数文件 HDF 5分钟 PGS

包括：气溶胶 550nm光学厚

度、大气水汽含量、大气臭

氧含量

5 气溶胶气候模式

数据 Txt 每月预置 /


38


6 基础地理数据 dat 6小时 T639 表面平均气压、高程

表 4.1-54陆表反射比产品生成模块输出文件信息表


1 MERSI-2陆表反射比轨道产品 HDF 5分钟

2 MERSI-2陆表反射比日志文件 TXT 5分钟

4.1.1.19 植被指数产品



设计方案）实现产品自动生成功能。生成 FY-3D MERSI归一化植被指数（NDVI）和增强植被指数（EVI）

以及对应的通道数据和质量检验信息。

中分辨率光谱成象仪植被指数产品生成软件主要包括如下五个模块：植被指数计算模块，投影

变换模块，质量检验模块，植被指数合成模块。


表 4.1-55 植被指数产品生成软件技术指标


（分钟）

产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨

率

精度（相对误

差）

250米植被指数旬产品业务 20 旬 250m 7%

250米植被指数月产品业务 20 月 250m 7%


MERSI-2植被指数产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-56 MERSI-2植被指数产品生成软件输入文件列表


1 MERSI-2 L1 250 米对

地观测产品 HDF 5分钟 CNS-COSS

MERSI各通道对地扫描数

据

2 MERSI-2 L1 地理定

位（GEO）数据 HDF 5分钟 CNS-COSS

逐像元地理经纬度、太阳

和传感器的天定角和方

位角数据

3 MERSI-2云检测产品 HDF 5分钟产品生成系统云检测数据

4 MERSI-2 陆表反射比 HDF 5分钟产品生成系统经过大气校正的陆表反


39


产品射率数据

5 MERSI-2投影查找表 HDF 5分钟产品生成系统包含投影查找表等信息

MERSI-2植被指数产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-57 MERSI-2植被指数产品生成软件输出文件（含中间文件）信息表



1 250米植被指数产品 HDF 5分钟投影变换模块单轨植被指数产品，中间文

件

2 250米植被指数日产

品 HDF 日

植被指数合成模

块

全球植被指数投影日产品，

中间文件

3 250米植被指数旬产

品 HDF 旬

植被指数合成模

块/存档

全球植被指数投影旬合成

产品

4 250米植被指数月产

品 HDF 月存档

全球植被指数投影月合成

产品

5 植被指数旬产品专题

图 JPG 旬存档图像产品

6 植被指数月产品专题

图 JPG 月推送存档图像产品

7 日志文件文本日本地输出 /

4.1.1.20 陆表温度产品



设计方案）实现产品自动生成功能。依据普朗克黑体辐射定律，利用 MERSI热红外通道亮温数据反

演晴空条件下陆地表面温度产品。陆表温度产品包括轨道产品，以及日、旬、月平均合成产品。

LST轨道产品原型系统软件由 HDF文件初始化功能模块，陆表温度计算模块，轨道 LST产品图

像生成模块组成。


表 4.1-58 陆表温度产品生成软件技术指标


钟）

产品类型

（段、日、

旬、月、年）

空间分辨


陆表温度段产品业务 ≤5 段 250m 1.5K

陆表温度日产品（全球）业务

60 日 0. 25°（等

经纬度）

1.5K


40


钟）

产品类型

（段、日、

旬、月、年）

空间分辨


陆表温度旬产品（全球）业务

30 旬 0. 25°（等

经纬度）

1.5K

陆表温度月产品（全球）业务

30 月 0. 25（等

经纬度）°

1.5K

陆表温度日产品（中国区

域）

业务

60 日

0. 005°

（等经纬

度）

1.5K

陆表温度旬产品（中国区

域）

业务

30 旬

0. 005°

（等经纬

度）

1.5K

陆表温度月产品（中国区

域）

业务 30 月

0. 005（等

经纬度）°

1.5K


陆表温度产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-59 陆表温度产品处理软件输入文件列表


1 MERSI=2L1数据 (辐射+定位) hdf 5分钟 CNS-COSS

2 MERSI-2云检测产品 hdf 5分钟产品生成系统

3 陆表覆盖分类(MERSI-2 GEO数据) dat 静态分系统内部

陆表温度产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-60 陆表温度产品处理软件输出文件列表


1 陆表温度段产品 hdf+jpg 5分钟

2 陆表温度日产品 hdf+jpg 天

3 陆表温度旬产品 hdf+jpg 旬

4 陆表温度月产品 hdf+jpg 月

5 陆表温度轨道产品日志文件 txt 5分钟

6 陆表温度日产品日志文件 txt 天

7 陆表温度旬产品日志文件 Txt 旬

8 陆表温度月产品日志文件 txt 月

4.1.1.21 积雪覆盖产品




41

设计方案）实现产品自动生成功能。利用 MERSI-2可见光红外多光谱数据，结合高程、地理信息等

其他辅助数据，通过概率分析、决策判识、统计合成等多种技术处理后生成的能反映陆地像元是否

被积雪覆盖的积雪覆盖产品，产品内容为日、旬、月最大雪盖信息（有无积雪覆盖的标识）。

MERSI-2积雪判识处理软件包含5个模块： 5分钟段积雪产品生成模块、日积雪产品生成模块、

旬积雪产品生成模块、月积雪产品生成模块、日/旬/月云雪覆盖率产品生成模块。


表 4.1-61 MERSI-2积雪覆盖产品软件技术指标表


（分钟）

产品合成周

期空间分辨率精度（误差）

积雪覆盖业务 30 日/旬/月 1km 10%

云雪覆盖率业务 30 日/旬/月 0.05° 10%


下表给出了 MERSI-2积雪产品处理软件的输入文件。

表 4.1-62 MERSI-2积雪产品处理软件输入文件列表


1 MERSI-2白天 1km段数据（L1+GEO） HDF 5分钟 CNS-COSS

2 MERSI-2 白天云检测产品 HDF 5分钟产品生成系统

4 MERSI-2积雪判识参数 TXT 不定期离线更新

下表给出了 MERSI-2积雪覆盖产品处理软件的输出文件。

表 4.1-63 MERSI-2积雪覆盖产品处理软件输出文件列表


1 MERSI-2 5分钟段雪盖产品 HDF 5分钟产品生成系统

2 MERSI-2日雪盖合成产品 HDF 日产品生成系统

3 MERSI-2旬雪盖合成产品 HDF 旬产品生成系统

4 MERSI-2月雪盖合成产品 HDF 月产品生成系统

5 MERSI-2 日云雪覆盖率产品 HDF 日产品生成系统

6 MERSI-2 旬云雪覆盖率产品 HDF 旬产品生成系统

7 MERSI-2 月云雪覆盖率产品 HDF 月产品生成系统

8 MERSI-2 5分钟段积雪产品生成

日志 HDF 5分钟产品生成系统

9 MERSI-2日积雪产品生成日志 TXT 日产品生成系统

10 MERSI-2旬积雪产品生成日志 TXT 旬产品生成系统

11 MERSI-2月积雪产品生成日志 TXT 月产品生成系统


42

4.1.1.22 叶面积指数产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用卫星数据的红光、近红外及短波红外通道信息及卫星和太

阳观测角度信息，反演地表植被叶面积指数，并附加可信度信息。该产品基于陆表反射比轨道产品

得到，具有旬和月合成产品，为全球 10度分块，等经纬度投影。

MERSI-2叶面积指数产品处理软件包含三个模块：数据输入模块、单时次叶面积指数计算模块、

旬和月叶面积指数生成模块。


表 4.1-64 叶面积指数产品软件技术指标


产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


叶面积指数旬产品业务 15 旬 1km 15%

叶面积指数月产品业务 15 月 1km 15%


叶面积指数产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-65 叶面积指数产品生成软件输入文件列表


1 MERSI-2陆表反射

比产品 HDF 天分系统内部

包括第 3、4、6通道数据和太

阳和卫星观测角度数据

2 GLCC 2000地表覆

盖类型数据 DAT

不定

期预置用于辅助叶面积指数反演

3 MERSI-2云检测产

品 HDF 天分系统内部

全球单轨叶面积指数产品的云

检测

叶面积指数产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-66 叶面积指数产品生成输出文件（含中间文件）信息表

序号产品名称产品格

式周期产品去向产品描述

1 MERSI-2型叶面积指数 HDF 天短期存储服全球范围内 1km分辨的叶面积


43



日产品 (LSR) (全球分

块)

务器指数产品，基于 MERSI-2型陆

表反射率产品计算而得。

2

MERSI-2型叶面积指数

旬产品 (LSR) (全球分

块)

HDF 旬存档 /

3

MERSI-2

型叶面积指数月产品

(LSR) (全球分块)

HDF 月存档 /

4 日志文件 TXT 天本地输出用于查找错误信息

4.1.1.23 光合有效辐射吸收比产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用 MERSI-2仪器数据反演的植被指数产品进一步反演得出光

合有效辐射吸收比产品。光合有效辐射吸收比产品无量纲，包括为旬、月合成产品。

光合有效辐射吸收比产品处理软件包含三个模块：数据输入模块、光合有效辐射吸收比计算模

块、光合有效辐射吸收比制图模块。


表 4.1-67光合有效辐射吸收比产品软件技术指标


产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


光合有效辐射吸收比

旬产品业务 15 旬 1km 15%

光合有效辐射吸收比

月产品业务 15 月 1km 15%


光合有效辐射吸收比产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-68光合有效辐射吸收比产品生成软件输入文件列表


1 土地覆盖数据 Dat 静态预置包括各种土地覆盖分

类数据


44


2 植被指数旬产品 HDF 旬年产品生成系统 0.01植被指数旬数据

3 植被指数月产品 HDF 月年产品生成系统 0.01的植被指数月数

据

光合有效辐射吸收比产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-69光合有效辐射吸收比产品生成软件输出文件（含中间文件）信息表

序

号产品名称

产品格


1 光合有效辐射吸收比旬

产品 HDF 旬推送存档

0.01的光合有效辐射吸

收比旬数据

2 光合有效辐射吸收比月

产品 HDF 月推送存档

0.01的光合有效辐射吸

收比月数据

3 日志文件 txt 旬/

月本地输出

MERSI光合有效辐射吸收

比产品处理过程日志文

件

4.1.1.24 净初级生产力产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用 MERSI-2 的 NDVI、Albedo、FPAR 等三级产品反演净初级

生产力产品，包括旬、月和年三类。

软件由辐射模块、蒸散-水分平衡模块、光能转化率模块和质量检验模块四部分组成。


表 4.1-70净初级生产力产品软件技术指标表


验

生成时效（分

钟）

产品合成周

期空间分辨率精度（误差）

净初级生产力旬产品业务 60 旬 1km 20%

净初级生产力月产品业务 10 月 1km 20%

净初级生产力年产品业务 15 年 1km 20%


45


NPP模块输入文件列表见下表。

表 4.1-71 NPP模块输入文件列表

序号文件名称文件格

式周期数据来源

1 MERSI-2NDVI 旬产品 hdf 旬产品生成系统

2 MERSI-2反照率侯产品 hdf 侯产品生成系统

3 MERSI-2FPAR 旬产品 hdf 旬产品生成系统

4 辅助数据文本静态预置

NPP模块输出文件列表见下表。

表 4.1-72 NPP模块输出文件列表


1 MERSI-2 NPP旬产品 hdf 旬

2 MERSI-2 NPP月产品 hdf 月

3 MERSI-2 NPP年产品 hdf 年

4 MERSI-2 NPP月日志文件 Txt 月

5 MERSI-2 NPP年日志文件 Txt 年

4.1.1.25 陆表双向反射/反照率产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用 MERSI-2仪器数据生成陆表双向反射/反照率产品

处理软件主要有以下子模块构成：数据读入和预处理模块，BRDF 模型子模块，模型参数反演

子模块，反照率计算子模块，宽波段反照率计算子模块。


表 4.1-73 双向反射率/反照率产品软件技术指标表


（分钟）


旬、月、年）

空间分辨

率

精度（误

差）

BRDF/反照率侯产品试验 30

旬 1km 5%



46

表 4.1-74BRDF/反照率产品生成模块输入文件列表


1 MERSI L1产品（L1+GEO） HDF 5分钟

经度、纬度、太阳和观测的天顶

角、方向角及地表类型和质量信

息

2 陆表反射比产品 HDF 5分钟 /

3 陆上气溶胶旬产品 HDF 旬 /

4 气溶胶光学厚度/太阳漫射光

比率查找表 HDF 静态 /

表 4.1-75 BRDF/反照率产品生成模块输出文件列表


1 陆表 BRDF/反照率产品 HDF 侯

2 陆表 BRDF/反照率产品日志文件名 HDF 侯

4.1.1.26 陆表覆盖产品


利用 MERSI-2 仪器数据生成陆表覆盖产品。软件必须按照初步设计要求（详见风云三号（02）

批气象卫星地面应用系统产品生成系统初步设计方案）实现产品自动生成功能。

陆表覆盖产品处理软件包含 6个模块：特征计算和处理模块、训练样本特征提取模块、决策树

训练模块、图像分类模块、后验概率调整模块和分类精度评估模块。


表 4.1-76 陆表覆盖产品生成软件技术指标


产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


250m陆表覆盖产品业务离线，3-6月（发

布）年

250m/1km/

5km 75%


表 4.1-77 陆地覆盖产品输入文件



47


1 250米植被指数月产品 HDF 年

2 250 米陆表反射比轨道产品 HDF 年

3 陆表温度月产品（0.25度等经纬度投影） HDF 年

4 样本经纬度及类别数据 dat 年

5 中国区域海陆掩码文件 / 静态

6 类别先验概率空间分布 / 静态

表 4.1-78 陆地覆盖产品输出文件


1 250 米陆表覆盖产品 HDF 年

2 日志文件 Txt 年

4.1.1.27 全球火点产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用风云三号中分辨率光谱成像仪Ⅱ型全球轨道资料，提取全

球范围内陆地区的火点信息并估算亚像元火点面积和温度，每日（包括白天和夜间）生成有关卫星

遥感日全球火点像元信息文本产品、日全球火点像元分布和火点强度图像产品。在日监测产品基础

上，生成月全球火点产品。产品采用等经纬度投影。

全球火点产品处理软件包含 3个模块，分别为火点判识模块、亚像元火点估算模块和全球火点

产品制作模块。


表 4.1-79 全球火点产品软件技术指标


产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


火点日产品业务 30 日 1km 15%

火点月产品业务 30 月 1km 15%


全球火点产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-80 全球火点产品软件输入文件命名列表



48

1

MERSI-2段观

测数据

（L1+GEO）

hdf 段 CNS-COSS 观测数据和经预处理生

成的定标信息

3 MERSI-2云检

测产品 hdf 段产品生成系统

产品系统生成的云检测

产品

4 Landcover数

据 dat 1年 CNS-COSS

用以识别海陆边界、荒

漠区等。

全球火点产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-81 全球火点产品软件输出文件命名列表

序号产品名称产品格式周期产品描述

1 火点日产品 Txt/jpg 日包括火点像元数据和亚

像元火点估算数据

2 火点月产品 Txt/jpg 月包括火点像元数据和亚

像元火点估算数据

3 火点日产品生成日志 txt 日产品生成异常记录文件

4 火点月产品生成日志 txt 月产品生成异常记录文件

5 判识火点像元信息 Hdf 5分钟中间产品

6 亚像元火点估算信息 Hdf 5分钟中间产品

4.1.2 大气综合探测产品处理分系统 III（VASS-3）

综合利用红外高光谱探测仪（HIRAS）、微波温度计 II型（MWTS-2）和微波湿度计 II型（MWHS-2）

三个不同波段传感器的大气垂直探测能力，并辅以中分辨率光谱成像仪 II型（MERSI-2）对云和地

表的探测能力，通过同步物理反演方法，获得非降水 VASS-3 视场的大气温湿度廓线参数及相应的

其它产品。为方便叙述，我们把三个传感器合称为大气垂直探测组（Vertical Atmospheric Sounding

Suite，VASS），为与前面 FY3-A/B/C相区别，FY3-D上的 VASS称为 VASS-3。

以预处理系统生成的 HIRAS、MWTS-2和 MWHS-2 L1级数据为基础，并辅以 MERSI-2的云检测产

品，经过云检测匹配与有效云量计算、降水检测与散射指数计算、等效晴空订正等处理，利用统计

与物理反演算法，生成大气温湿度廓线等产品，并推导生成位势高度、大气稳定度参数等衍生产品；

此外，针对多仪器可能存在在轨状态不一致的情况，分系统设计了三种生成大气温湿度廓线及其推

导产品的灵活配置处理功能；同时，分系统具有生成数值预报所需 VASS-3各仪器 L1C数据的功能；

另外，基于 MWHS-2的 L1级数据，分系统具有生成大气冰水厚度指数产品的功能。

大气综合探测产品处理分系统 III（VASS-3）的流程如下图所示。


49

离线模块

HIRAS L1 数据MWTS-2 L1数据 MWHS-2 L1数据MERSI-2云检测

冰水厚度

冰水厚度

降水检测

降水检测

散射指数

散射指数

大气温湿度廓线反演

温度廓线

湿度廓线

L1C 数据

降水判识或云检测

降水判识融合到VASS-3

视场

综合大气温湿度廓线反演

温度廓线湿度廓线臭氧廓线

大气温度廓线反演

温度廓线

L1C 数据

HIRAS视场云检测和有效云量

大气温湿度廓线反演

等效晴空辐射产品

云清除

大气状态产品推导

大气稳定度指数

位势高度

输出产品

输入数据

处理流程

温度廓线湿度廓线

L1C 数据

样本库辐射模式

正演亮温

统计回归系数离线数据

臭氧廓线

降水和云判识

图 4.1-2 大气综合探测产品处理分系统 III（VASS-3）信息流程图

4.1.2.1 全球和中国区域典型大气样本数据集


基于国内外常用大气样本数据库，根据 FY-3 产品开发需求、以及快速模式建模应用，建立空

间及气候代表性的全球和中国区域典型大气样本数据集，离线建立。

4.1.2.1.2 产品生成非功能需求

1）数据在全球范围具有空间代表性，能反映不同类型地表上大气状况分布；

2）数据具有气候代表性，能够反映不同季节大气分布特征。


(1) 输入数据：


50

国外大气样本数据集： TIGR-3、ECMWF、NOAA-88b和 SeeBor等

(2) 输出数据：

FY-3卫星产品开发适用的大气样本数据集。

4.1.2.2 HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 L1C产品



设计方案）实现产品自动生成功能。基于 HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 L1 产品，引入 MERSI-2 云量匹配

信息生成扫描点云量标记；引入 MWHS-2降水云检测匹配信息最终生成 HIRAS L1C 产品、MWTS-2 L1C

产品、MWHS-2 L1C产品。产品将以独立文件形式输出。

HIRAS L1C 产品处理软件由 HIRAS L1产品与 MERSI-2 云检测产品匹配、MWHS-2 洋面微波降水

检测产品匹配两部分组成；MWTS-2 L1C产品处理软件由 MWTS-2 L1产品与 MERSI-2云检测产品匹配、

MWHS-2 洋面微波降水检测产品匹配两部分组成；MWHS-2 L1C 产品处理软件由 MWHS-2 L1 产品与

MERSI-2云量产品匹配、MWHS-2洋面微波降水检测产品集成两部分组成。


表 4.1-82 HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 L1C产品处理软件技术指标


（分钟）



精度（误

差）

HIRAS/MWTS-2/MWHS-2

L1C产品业务 30分钟弧段 16/30/15 km

仪器定标

精度


HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 L1C产品处理软件是在预处理L1数据的基础上结合 MERSI-2云量产品、

MWHS-2洋面微波降水检测产品，生成面向 NWP的 HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 L1C产品。该处理系统输入

的首要内容是 HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 的预处理结果，即 L1 数据，包括全部 1370 个/13 个/15 个通

道定标后的辐射亮温，每个像元的地理经纬度，同时还包括每个像元的仪器观测几何数据（太阳天

顶角、太阳方位角，卫星天顶角、卫星方位角）和地形信息文件（包含陆/海标志文件和地形高度

文件）、MERSI-2云检测产品、MWHS-2洋面微波降水检测产品等。

表 4.1-83HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 L1C 产品输入列表


1 HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 HDF 弧段 CNS-COSS HIRAS/MWTS-2/MWHS-


51


L1产品 2亮温和卫星、轨道参

数等信息

4 MERSI-2云检测产品

HDF

弧段

中分辨率光谱成像

仪 II（MERSI-2）产

品处理分系统

云检测

5 MWHS-2降水检测产品 HDF

弧段 MWHS-2降水检测产

品降水检测

HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 L1C产品文件格式全部采用二进制格式存储，产品文件输出见下表。

表 4.1-84HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 L1C 产品输出列表


1 HIRAS L1C产品二进制弧段推送存档 HIRAS的亮温和仪器参数信息等

其他信息

2 MWTS-2 L1C产品二进制弧段推送存档 MWTS-2的亮温和仪器参数信息

等其他信息

3 MWHS-2 L1C产品二进制弧段推送存档 MWHS-2的亮温和仪器参数信息

等其他信息

4.1.2.3 HIRAS 红外快速辐射传输模式



设计方案）实现产品自动生成功能。根据计算精度和效率的协调需求，建立 HIRAS观测的快速正演

模式，模拟计算出仪器的通道大气层顶红外辐射率或亮温。相对于逐线辐射传输而言，快速辐射传

输模式既不会较大损失计算精度，又能较明显提高计算效率。


表 4.1-85 HIRAS快速辐射传输模式软件技术指标

产品名称业务/

试验

生成时效（分

钟）



HIRAS快速辐射传输模

式业务 1毫秒无不限 0.05K


与 HIRAS遥感过程有关的地球环境参数主要有两大类，即地表参数、大气参数。下表列出了各

类地球环境参数的基本特征和来源。


52

表 4.1-86 HIRAS 地球环境参数

数据

分类

数据特征描述实况数据生成方式

参数名称参数特征表述数据来源概述

地表参数

表面发射率比反射率（%）常规或模式计算数据全球数据

地面温度地表 1.5米处的大气温度

（K）测量或数值计算产品全球数据

地面湿度地表 1.5米处的水汽含量

（g/kg）测量或数值计算产品全球数据

表面气压 hPa 测量或数值计算产品全球数据

地表风速地表 10米处的风速 u分量

和 v分量（m/s）测量或数值计算产品全球数据

地表温度 K 测量或数值计算产品全球数据

大气参数

温度廓线 43个气压层温度（K）数值预报产品，气候产品全球数据

湿度廓线 43个气压层湿度（g/kg）数值预报产品，气候产品全球数据

液态水含量

廓线

43个气压层液态水含量

（g/kg）数值预报产品，气候产品全球数据

臭氧廓线 43个气压层内臭氧含量

（ppmv）气候值、常规观测、预报全球数据

云参数云顶气压（hPa）

云量（0～1）卫星云产品全球数据

输出文件：HIRAS通道亮温模拟结果。

4.1.2.4 HIRAS 晴空大气温湿度廓线反演产品



设计方案）实现产品自动生成功能。基于 HIRAS、MWTS-2、MWHS-2三个仪器的综合观测资料反演得

到大气温湿度廓线产品。针对多种仪器可能存在在轨状态不一致的情况，分系统具有多种灵活配置

处理生成大气温湿度廓线以及其它产品的功能。产品包括晴空大气温度、湿度和臭氧廓线，地表温

度等。

HIRAS 晴空大气温湿度廓线反演产品处理软件主要包括二级预处理模块、回归系数生成模块、

初估场生成模块、同步物理反演模块和产品输出模块五个部分。


表 4.1-87 HIRAS晴空大气温湿度廓线反演产品处理软件技术指标

产品名称业务/

试验

生成时效（分

钟）




53

产品名称业务/

试验

生成时效（分

钟）



HIRAS晴空大气温

湿度廓线反演产品业务 30分钟轨道 16 km

温度：1.5K

湿度：15%


HIRAS晴空大气温湿度廓线反演产品处理软件的输入文件见下表所示。

表 4.1-88 HIRAS晴空大气温湿度廓线反演产品处理软件输入文件列表

序号名称文件

格式周期数据来源描述

1 HIRAS L1数据 HDF 轨道 CNS-COSS HIRAS亮温和卫星参数信息

2

MERSI-2 云检测

产品

HDF

轨道

MERSI-2 产品处理分

系统

云检测产品

3

样本库

文本

静态

预置

大气温湿度、臭氧含量、地表

温度等信息

4

数值预报场

Grib2

3h

多源数据融合处理

分系统(FY-3C/D)

大气温湿度、臭氧含量、地表

温度等信息

5

探空观测

文本

12h


分系统(FY-3C/D)

大气温湿度、臭氧含量等信息

6

常规观测

文本

/


分系统(FY-3C/D)

地表温度等信息

HIRAS晴空大气温湿度反演产品处理软件输出文件见下表

表 4.1-89 HIRAS晴空大气温湿度反演产品处理软件输出文件列表

序

号产品名称

产品

格式周期

产品

去向产品描述

1 HIRAS晴空大气温湿度度

廓线反演产品 HDF 轨道

文件

存档

包括云检测产品、晴空大气温度、湿度、

臭氧廓线、二级推导产品、亮温、卫星

参数等

2 日志文件文本轨道本地

输出记录模块运行和产品的生成日志

4.1.2.5 HIRAS 视场云检测（有效云量）产品



设计方案）实现产品自动生成功能。HIRAS视场云检测（有效云量）产品采用查找表方法将 MERSI-2


54

的云检测产品匹配到 HIRAS 的像元上，从而得到 HIRAS 空间分辨率的视场云检测（有效云量）产品。

HIRAS视场云检测（有效云量）产品处理软件主要包括以下三个部分：1）数据质量控制模块；

2）MERSI-2 云检测数据拼接模块；2）匹配查找表的建立模块；3）HIRAS 视场云检测（有效云量）

计算模块。


表 4.1-90 HIRAS视场云检测产品处理软件技术指标


验

生成时效

（分钟）



HIRAS视场云检测业务 30 轨道 16km 待定


表 4.1-91HIRAS 视场云检测产品生成软件输入文件列表

序号名称文件


1 HIRAS L1产品 HDF 轨道 CNS-COSS

HIRAS L1级轨道产品，包含匹配所需

的时间码（精确到毫秒）、太阳高度

角、卫星天顶角、纬度、经度、卫星

高度、卫星运行速度、传感器扫描周

期、每条扫描线点数等信息。

2 FY-3 时间和角度

校正系数文本 1年

外部

文件

最新的 FY-3时间和角度校正系数，对

传感器的原始角度和时间信息进行校

正。

3 MERSI-2 云检测

产品 HDF 轨道

MERSI-2 产品

处理分系统

MERSI-2 L2级云检测轨道产品，包含

匹配所需的云检测数据、时间码（精

确到毫秒）、太阳高度角、卫星天顶

角、纬度、经度、卫星高度、卫星运

行速度、传感器扫描周期、每条扫描

线点数等信息。

4 MERSI-2 L1产品 HDF 轨道 MERSI-2 产品

处理分系统

MERSI-2 L1级轨道产品，包含匹配所

需的时间码（精确到毫秒）、太阳高

度角、卫星天顶角、纬度、经度、卫

星高度、卫星运行速度、传感器扫描

周期、每条扫描线点数等信息。

表 4.1-92 HIRAS视场云检测产品输出文件列表


1 HIRAS 视场云检测

（有效云量）产品 HDF 轨道

后续反演模

块

HIRAS像元上云检测产

品轨道，包含产品的行数、


55


列数、经度、纬度、数据起

始和结束时间等信息

2 HIRAS 格点上云检测

结果快视图 PNG 轨道

HIRAS视场

云检测

匹配后 HIRAS 格点上云

检测结果快视图，供结果快

速检查使用

3 匹配前 MERSI-2云检

测产品快视图 PNG 轨道

HIRAS视场

云检测

拼接好的与 HIRAS轨道时间

相匹配的 MERSI-2云检测结

果图像快视图

4.1.2.6 HIRAS 等效晴空射出辐射产品



设计方案）实现产品自动生成功能。HIRAS 等效晴空射出辐射产品是指对有云覆盖的 HIRAS 视场，

从仪器观测的红外长波辐射中清除云发射的贡献，剩余部分称为 HIRAS等效晴空出射长波辐射。等

效晴空射出辐射产品是对有云视场的订正，对于晴空区域则使用原探测数据。对卫星探测的每一条

轨道数据都有相对应的等效晴空射出辐射产品。

HIRAS等效晴空射出辐射产品处理软件包含三个模块：回归系数生成模块、像元等效晴空计算

模块、产品编辑输出模块。


表 4.1-93 等效晴空射出辐射产品处理软件技术指标

产品名称业务/

试验

生成时效（分

钟）


旬、月、年）

空间分辨


HIRAS等效晴空射出辐

射产品

试验产

品 30 弧段 16km 待定


等效晴空射出辐射产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-94 等效晴空射出辐射产品处理软件输入文件列表


1 HIRAS视场云量产品 HDF 轨道

HIRAS视场云检

测（有效云量）

产品

HIRAS视场云检测和有效

云量产品


56


2 MWTS-2和 HIRAS融合

数据 HDF 轨道

多源数据匹配

与融合处理分

系统(FY-3C/D)

HIRAS和MWTS-2通道亮温

3 HIRAS等效晴空射出

辐射系数文件文本轨道离线计算

等效晴空射出辐射系数

数据

等效晴空射出辐射产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-95 等效晴空射出辐射产品处理软件输出文件信息表



1 HIRAS等效晴空射出

辐射产品 HDF 轨道

VASS-3大气温湿

度廓线反演产品

和推送存档

对有云的 HIRAS视场亮温进

行云污染清除

2 日志文件文本轨道本地输出记录模块运行和产品生成

4.1.2.7 MWTS-2微波快速辐射传输模式



设计方案）实现产品自动生成功能。根据计算精度和效率的协调需求，建立大气微波温度计 MWTS-2

观测的快速正演模式，模拟计算出仪器的通道大气层顶微波谱段辐射率或亮温。相对于逐线辐射传

输而言，快速辐射传输模式既不会较大损失计算精度，又能较明显提高计算效率。


表 4.1-96 微波温度计快速辐射传输模式软件技术指标


（分钟）


旬、月、年）

空间分辨


温度温度计快速辐射

传输模式业务 1毫秒无不限 0.01K


与微波温度计遥感过程有关的地球环境参数主要有两大类，即地表参数和大气参数。地表参数

为地表微波比辐射率数据。大气参数包括可见红外扫描辐射计和中分辨率光谱成像仪云检测产品，

数值预报中心提供的短期数值预报温度廓线、湿度廓线和表面参数，和常规探空观测数据。下表列

出了微波温度计的各类地球环境参数的基本特征和来源。

表 4.1-97 微波温度计地球环境参数


57

数据

分类



地表参数

地表微波比辐

射率

地表微波比辐射率数

据静态数据

不同地表类型的地表微

波比辐射率数据

地表类型地表分类数据气候资料，常规资料全球地表分类数据

地表温度地表温度气候资料，常规资料各纬度带各季节平均

大气参数

温度廓线 43个气压层温度（K）数值预报产品，气候产

品全球数据

湿度廓线 43个气压层湿度

（g/kg）

数值预报产品，气候产

品全球数据

液态水含量廓

线

43个气压层液态水含

量（g/kg）


品全球数据

输出文件：

微波温度计各通道亮温模拟结果。

4.1.2.8 MWTS-2视场降水判识产品



设计方案）实现产品自动生成功能。

利用 MWHS-2降水检测产品，利用建立的匹配查找表，计算 MWTS-2降水检测估计值，生成 MWTS-2

视场降水判识产品。


表 4.1-98 MWTS-2视场降水判识产品处理软件技术指标


产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


降水判识业务产品 30 段 30km 10%


MWTS-2视场降水判识产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-99 MWTS-2视场降水判识产品处理软件模块输入文件

序

号名称文件格式周期数据来源描述

1 MWTS-2 L1级

数据 HDF 轨道 CNS-COSS

MWTS-2 L1级数据，包含匹配所需的时

间码（精确到毫秒）、太阳高度角、


58

序


卫星天顶角、纬度、经度、卫星高度、

卫星运行速度、传感器扫描周期、每

条扫描线点数等信息。

2 MWHS-2 L1级

数据 HDF 轨道 CNS-COSS

MWHS-2 L1级数据，包含匹配所需的时

间码（精确到毫秒）、太阳高度角、

卫星天顶角、纬度、经度、卫星高度、

卫星运行速度、传感器扫描周期、每

条扫描线点数等信息。

3 MWHS-2降水

检测产品 HDF 轨道

MWHS-2 降水检

测产品

MWHS-2视场内降水检测产品，包含匹

配所需的降水检测数据、时间码（精

确到毫秒）、太阳高度角、卫星天顶

角、纬度、经度、卫星高度、卫星运

行速度、传感器扫描周期、每条扫描

线点数等信息。

MWTS-2视场降水判识产品处理软件输出文件信息见下表。

表 4.1-100 MWTS-2视场降水判识产品处理软件输出文件信息表

序

号产品名称

产品格


1 MWTS-2视场降水判识

产品

内存存

储轨道

VASS-3大气温湿度

廓线反演产品、L1C

产品

MWTS-2视场内降水检测

2 MWTS-2_像元地表类型内存存

储轨道

VASS-3大气温湿度

廓线反演产品各观测像元地表类型

3 日志文件文本轨道推送存档本地输出记录模块运行和产品生成

4.1.2.9 MWTS-2大气温度廓线反演产品




大气综合探测产品处理分系统 III 中，大气温湿廓线产品主要基于 HIRAS、MWTS-2 和 MWHS-2

三个仪器的综合观测资料反演得到。但针对多重仪器可能存在在轨状态不一致的情况，分系统具有

多种灵活配置处理生成大气温湿廓线及其推导产品功能的功能，MWTS-2大气温廓线反演产品即为其

中的一种灵活配置产品。该产品为晴空像元的大气温度廓线，主要基于 MWTS-2 观测资料并辅以

MERSI-2云检测产品。

MWTS-2 大气温度廓线反演产品处理软件主要包括二级预处理模块、回归系数生成模块、初估

场生成模块、同步物理反演模块和产品输出模块五个部分。


59


表 4.1-101 MWTS-2大气温度廓线反演产品处理软件技术指标


（分钟）


旬、月、年）

空间分辨


MWTS-2大气温度廓线

反演产品业务产品 30分钟段 30 km 温度：1.5K


MWTS-2大气温度廓线反演产品处理软件的输入参数见下表。

表 4.1-102 MWTS-2大气温度廓线反演产品处理软件的输入参数列表

序号名称文件


1 MWTS-2 L1数据 HDF 轨道 CNS-COSS 预处理后的 MWTS-2亮温和卫

星参数

2 MERSI-2 云检测

产品 HDF 轨道

中分辨率光谱成像仪

II（MERSI-2）产品处

理分系统

云检测产品

3 样本库文本静态预置大气温度、地表温度等信息

4 数值预报场 Grib2 3h

多源数据匹配与融合

处理分系统

(FY-3C/D)

大气温度、地表温度等信息

5 探空观测文本 12h


处理分系统

(FY-3C/D)

大气温度等信息

6 常规观测文本 12h


处理分系统

(FY-3C/D)


MWTS-2大气温度廓线反演产品的输出参数见下表。

表 4.1-103 MWTS-2大气温度廓线反演产品的输出参数列表

产品名称产品


1 MWTS-2大气温度廓线反

演产品 HDF 轨道推送存档

包括晴空像元大气温度廓线、亮温、、

地表温度、卫星参数等

3 日志文件文本轨道本地输出记录模块运行和产品的生成日志


60

4.1.2.10 MWHS-2大气微波辐射快速传输模式




根据计算精度和效率的协调需求，建立大气微波湿度计 MWHS-2 观测的快速正演模式，模拟计

算出仪器的通道大气层顶微波谱段辐射率或亮温。相对于逐线辐射传输而言，快速辐射传输模式既

不会较大损失计算精度，又能较明显提高计算效率。


表 4.1-104微波湿度计快速辐射传输模式软件技术指标


（分钟）


旬、月、年）

空间分辨


MWHS-2快速辐射传输

模式业务 1毫秒无不限 0.01K


与微波湿度计遥感过程有关的地球环境参数主要有两大类，即地表参数和大气参数。地表参数

为地表微波比辐射率数据。大气参数包括可见红外扫描辐射计和中分辨率光谱成像仪云检测产品，

数值预报中心提供的短期数值预报温度廓线、湿度廓线和表面参数，和常规探空观测数据。下表列

出了微波湿度计的各类地球环境参数的基本特征和来源。

表 4.1-105 微波湿度计地球环境参数

数据

分类



地表参数

地表微波比辐

射率

地表微波比辐射率数

据静态数据

不同地表类型的地表微

波比辐射率数据

地表类型地表分类数据气候资料，常规资料全球地表分类数据

地表温度地表温度气候资料，常规资料各纬度带各季节平均

大气参数

温度廓线 43个气压层温度（K）数值预报产品，气候产

品全球数据

湿度廓线 43个气压层湿度

（g/kg）


品全球数据

液态水含量廓

线

43个气压层液态水含

量（g/kg）


品全球数据

输出文件：


61

微波湿度计各通道亮温模拟结果。

4.1.2.11 MWHS-2大气温湿廓线反演产品




大气综合探测产品处理分系统 III (VASS-3)中，大气温湿廓线产品主要基于 HIRAS、MWHS-2

和 MWHS-2 三个仪器的综合观测资料反演得到。但针对多仪器可能存在状态不一致的情况，分系统

具有多种灵活配置处理生成大气温湿廓线及其推导产品功能的功能，MWHS-2大气温湿廓线反演产品

即为其中的一种灵活配置产品。该产品为非降水像元的大气温湿廓线，主要基于 MWHS-2观测资料，

经降水检测后反演得到。

MWHS-2 大气温湿廓线反演产品处理软件主要包括二级预处理模块、回归系数生成模块、初估

场生成模块、同步物理反演模块、产品质量监测模块和产品输出模块五个部分。


表 4.1-106 MWHS-2大气温湿廓线反演产品处理软件技术指标


（分钟）


日、旬、月、年）空间分辨率

精度（误

差）

MWHS-2大气温湿

廓线反演产品业务产品 30分钟轨道 15 km

温度：1.5K

湿度：15%


MWHS-2大气温湿廓线反演产品处理软件的输入文件见下表。

表 4.1-107 MWHS-2大气温湿廓线反演产品的输入文件列表

序

号名称

文件


1 MWHS-2 L1数据 HDF 轨道 CNS-COSS 预处理后的 MWHS-2亮

温和卫星参数

2 样本库文本静态预置大气温湿度、地表温

度等信息

3 数值预报场 Grib2 3h 多源数据匹配与融合处

理分系统(FY-3C/D)

大气温湿度、地表温

度等信息

4 探空观测文本 12h 多源数据匹配与融合处

理分系统(FY-3C/D) 大气温湿度等信息

5 常规观测文本 12h 多源数据匹配与融合处

理分系统(FY-3C/D) 地表温度等信息

MWHS-2大气温湿廓线反演产品处理软件的输出参数见下表。


62

表 4.1-108 MWHS-2大气温湿廓线反演产品处理软件的输出参数列表

序

号产品名称

产品


1 MWHS-2大气温湿度

廓线反演产品 HDF 轨道推送存档

包括降水检测、非降水像元大气温湿廓

线、二级推导产品、亮温、地表温度、

卫星参数等

2 日志文件文本轨道本地输出记录模块运行和产品的生成日志

4.1.2.12 MWHS-2降水检测产品




以 FY-3D星微波湿度计 II型（MWHS-2）资料为基础，判识得到的微波湿度计探测像元降雨检

测产品，供大气参数综合探测产品分系统使用。


表 4.1-109 MWHS-2降水检测产品处理软件技术指标


（分钟）



降水检测业务产品 10 逐时 15 km 15%


降水检测产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-110 微波湿度计降水检测产品处理软件输入文件列表

序号数据名称数据格式周期数据来源描述

1 MWHS-2 L1级数据 HDF 轨道 CNS-COSS MWHS-2-L1级数据的观测

亮温、仪器参数等

2 基础数据文本静态预置降水检测所需阈值、查找表

等信息

MWHS-2降水检测产品处理软件输出文件信息见下表。

表 4.1-111 微波湿度计降水检测产品生成模块输出文件信息表

序

号产品名称产品格式周期产品去向内容描述

1 降水检测产品 HDF 轨道推送存档微波湿度计降水检测


63

轨道产品

4.1.2.13 MWHS-2视场散射指数（SI）产品




利用 FY-3D 微波湿度计 II型遥感数据，计算 VASS-3视场散射指数（SI），根据阈值设定，生

成视场内是否收到云污染的判识产品。


表 4.1-112 VASS-3视场散射指数（SI）产品处理软件技术指标


（分钟）



散射指数（SI）业务 30 轨道 15km /


散射指数（SI）产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-113 VASS-3视场散射指数（SI）产品处理软件输入文件列表


1 MWHS-2 L1级数据 HDF 轨道 CNS-COSS

VASS-3视场散射指数（SI）产品处理软件输出文件信息见下表。

表 4.1-114 VASS-3视场散射指数（SI）产品处理软件输出文件信息表


1 FY3D散射指数（SI）

产品 HDF 轨道反演系统和同化系统

MWHS视场内散射

指数

2 VASS-3 像元地表类

型 HDF 轨道反演系统

各观测像元地表

类型

3 日志文件文本轨道本地输出记录模块运行和

产品生成


64

4.1.2.14 MWHS-2冰水厚度指数产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用微波湿度计通道亮温资料检测深对流，并根据多通道亮温

与对流云冰水厚度之间的统计关系计算出对流云冰水厚度指数，为天气、气候分析提供基础数据。

冰水厚度指数产品处理软件包含两个个模块：基础数据处理模块和冰水厚度指数产品生成模块。


表 4.1-115 冰水厚度指数产品处理软件技术指标

产品名称业务/试验生成时效产品类型（时、日、


冰水厚度指数业务 30分钟日 15 km

25% 月 15km


冰水厚度指数产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-116 冰水厚度指数产品处理软件输入文件列表

序号数据名称数据格式周期数据来源描述

1 MWHS-2-L1级数

据 HDF 轨道 CNS-COSS MWHS-2的观测亮温、仪器参数等

2 基础数据文本静态预置冰水厚度指数计算所需阈值、查找

表等信息

冰水厚度指数产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-117 冰水厚度指数产品处理软件输出文件列表

序号产品名称产品格式周期产品去向内容描述

1 微波湿度计冰水厚度产品 HDF 轨道推送存档微波湿度计轨道产品

4.1.2.15 VASS-3综合大气温湿度廓线反演产品




65

设计方案）实现产品自动生成功能。VASS-3综合大气温湿度廓线反演产品综合利用 HIRAS、微波温

度计 II型（MWTS-2）和微波湿度计 II型（MWHS-2）三个不同波段传感器的大气垂直探测能力，并

辅以中分辨率光谱成像仪 II 型（MERSI-2）对云和地表的探测能力，反演得到全天候的大气温度、

湿度和臭氧廓线以及地表温度等参数。

VASS-3 综合大气温湿度廓线反演产品处理软件包括二级预处理模块、回归系数生成模块、初

估场生成模块、同步物理反演模块和产品输出模块五个部分。


表 4.1-118 VASS-3综合大气温湿度廓线反演产品软件技术指标

产品名称业务/

试验

生成时效

（分钟）


日、旬、月、年）空间分辨率精度（误差）

VASS-3综合大

气温湿度廓线

反演产品

业务 30分钟轨道 16km

温度 1.5K

湿度 15%

臭氧 15%


VASS-3综合大气温湿度廓线反演产品的输入文件见下表。

表 4.1-119 VASS-3综合大气温湿度廓线反演产品的输入文件列表

序


1 HIRAS/MWTS-2/MWHS-2

亮温数据 HDF 轨道 CNS-COSS

HIRAS/MWTS-2/MWHS-2

亮温和卫星、仪器参数。

2 MERSI-2 云检测产品 HDF 轨道

中分辨率光谱成

像仪 II（MERSI-2）

产品处理分系统

云检测，用于匹配到

HIRAS像元

3 MWTS-2降水判识 HDF 轨道 MWTS-2视场降水

判识产品

MWHS-2降水检测投影到

MWTS-2像元之后的降水

判识产品

4 MWHS-2降水检测 HDF 轨道 MWHS-2降水检测

产品降水检测

5 HIRAS等效晴空亮温 HDF 轨道 HIRAS等效晴空射

出辐射产品

对部分有云 HIRAS像元

亮温去除云的影响

6 样本库文本静态预置大气温湿度、臭氧廓线、


7 数值预报场 Grib2 3h

多源数据匹配与

融合处理分系统

(FY-3C/D)

大气温湿度地表温度等

信息

8 探空观测文本 12h 多源数据匹配与大气温湿度等信息


66

序



(FY-3C/D)

9 常规观测文本 /

多源数据匹配与


(FY-3C/D)


VASS-3综合大气温湿度廓线反演产品的输出参数见下表。

表 4.1-120 VASS-3综合大气温湿度廓线反演产品的输出参数列表


格式周期

产品

去向产品描述

1

VASS-3综合大气

温湿度廓线反演

产品

HDF 轨道推送

存档

包括云检测、降水检测、等效晴空产品、

大气温度湿度廓线、臭氧廓线、二级推导

产品、亮温、地表温度，卫星参数等

2 模块日志文件文本轨道本地

输出记录模块运行和产品的生成日志

4.1.2.16 大气状态推导产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用 VASS-3 综合大气温湿度廓线反演产品计算位势高度和大

气稳定度指数：SI、K、TT和抬升指数等大气状态推导产品。


表 4.1-121 大气状态推导产品处理软件技术指标

产品名称业务/

试验

生成时效（分

钟）



大气状态

推导产品业务 30 分钟段 16km

位势高度：10 hPa

稳定度指数：/


表 4.1-122 大气状态推导产品处理软件输入文件列表

序号产品名称产品格式周期数据来源产品描述

1 大气温、压、

湿数据内存存储轨道

VASS-3 综合大

气温湿度廓线反

包括大气温度、湿度、高层臭

氧含量、亮温、卫星参数等


67

序号产品名称产品格式周期数据来源产品描述

演产品

表 4.1-123 大气状态推导产品处理软件输出文件列表


1 位势高度产品 HDF 轨道推送存档各标准气压层的位势

高度

2 SI 指数产品 HDF 轨道推送存档大气状态稳定度指数

3 K 指数产品 HDF 轨道推送存档大气状态稳定度指数

4 TT 指数产品 HDF 轨道推送存档大气状态稳定度指数

5 抬升指数产品 HDF 轨道推送存档大气状态稳定度指数

6 日志文件文本轨道本地输出记录模块运行和产品

的生成日志

4.1.3 微波成像仪(MWRI)产品处理分系统

风云三号微波成像仪（MWRI）产品处理分系统以资料预处理系统生成的经过定标定位的 L1 级

数据为基础，利用不同的科学算法，反演大气、陆地和海洋参数。分系统将处理生成通道分辨率匹

配、降水、大气可降水、云中液水含量、地表温度、土壤表面体积含水量、雪深、雪水当量、干旱

指数、洋面温度、洋面风速和 L1C等产品，这些产品构成风云三号微波成像仪（MWRI）产品处理分

系统的 2级和 3级产品

风云三号微波成像仪（MWRI）产品处理分系统在功能组成上由五部分组成：

（1）通道分辨率匹配部分

包括一个独立的产品生成子系统：

通道分辨率匹配产品子系统：生成通道分辨率匹配产品

（2）大气产品生成部分

包括三个独立的产品生成子系统：

地面降水产品子系统：生成降雨率产品

洋面大气可降水产品子系统：生成洋面大气可降水产品

MWRI L1C产品子系统：生成 MWRI L1C 产品

（3）陆表产品生成部分

包括四个独立的产品生成子系统：

积雪深度/雪水当量产品子系统：生成积雪深度、雪水当量两种参数的日、旬、月全


68

球投影产品；

土壤水分产品子系统：生成土壤水分全球投影日产品；

干旱指数、洪涝指数产品子系统：生成干旱指数、洪涝指数三种参数的日、旬、月全

球投影产品；

陆表温度产品子系统：生成陆表温度参数的日、旬、月全球投影产品。

（4）海洋产品生成部分

包括三个独立的产品生成子系统：

海面温度产品子系统：生成海面温度参数的轨道、日、旬、月全球投影产品；

极区海冰覆盖产品子系统：生成极区海冰覆盖参数的日、旬、月全球投影产品；

海面风速产品子系统：生成海面风速参数的日、旬、月全球投影产品。

（5）辐射传输模式部分

MWRI大气辐射快速传输模式

微波成像仪(MWRI)产品处理分系统的流程如下图所示。

开始MWRI

L1级全球升降轨数据

MWRIL1级全球升降轨数据

MWRI 01通道分辨率匹

配软件

MWRI 02地面降水产品

软件

MWRI 03洋面大气可降水产品软件

MWRI 04积雪深度/雪水当量产品软件

MMWRI 05陆表温度产品

软件

MWRI 06土壤水分产品

软件

MWRI 07干旱指数洪涝指数产品软件

MWRI 08海面温度产品

软件

MWRI 09极区海冰覆盖

产品软件

MMWRI 10海面风速产品

软件

MWRI 02地面降水轨

道产品

MWRI 02地面降水月

产品

MWRI 03洋面大气可降水轨道产

品

MWRI 03洋面大气可降水月产品

MWRI 03洋面大气可降水日产品

MWRI 04积雪深度/雪水当量日产

品

MWRI 04积雪深度/雪水当量旬产

品

MWRI 04积雪深度/雪水当量月产

品

MWRI 05陆表温度日

产品

MWRI 05陆表温度旬

产品

MWRI 05陆表温度月

产品

MWRI 06土壤水分日

产品

MWRI 07干旱指数洪涝指数日产

品

MWRI 07干旱指数旬

产品

MWRI 08海面温度轨

道产品

MWRI 08海面温度日

产品

MWRI 08海面温度月

产品

MWRI 09极区海冰覆盖日产品

MWRI 09极区海冰覆盖旬产品

MWRI 09极区海冰覆盖月产品

MWRI 10海面风速轨

道产品

MWRI 10海面风速日

产品

MWRI 10海面风速旬

产品

MWRI 10海面风速月

产品

MWRI 11大气辐射快速传输模式软件

L2、L3级数据库

存储或发布


69

4.1.3.1 通道空间分辨率匹配产品




通道空间分辨率匹配产品是 MWRI L1 轨道亮温数据经过通道空间分辨率匹配处理后生成的 L2

通道空间分辨率匹配轨道亮温数据，以及其他相关科学数据的数据集合，是其他 MWRI L2产品的输

入数据。


表 4.1-124 MWRI通道空间分辨率匹配产品处理软件技术指标


（分钟）



通道空间分辨

率匹配产品业务 102 逐轨道

45km×75km

25km×40km

15km×24km

7km×12km

10%


表 4.1-125 MWRI通道空间分辨率匹配产品处理软件输入文件列表

序号名称文件

格式数据类型周期数据来源描述

1 MWRI L1数据文件 HDF5 轨道数据 102分钟 DPPS 微波成像仪 1级数

据

表 4.1-126 MWRI 通道空间分辨率匹配产品处理软件输出文件信息表




70

4.1.3.2 地面降水产品




输入轨道产品需求数据：MWRI L1各通道亮温、陆地和洋面降水-辐射数据集、气候海温、海拔

高度、下垫面类型、海陆掩码；进行地面降水反演；输出轨道产品和日志文件；利用轨道产品生成

月产品；输出地面降水月产品和日志文件。


表 4.1-127 MWRI地面降水产品处理软件技术指标

产品名称业务/实验生成时效（分钟）

产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨率精度（误差）

地面降水产品业务 102 逐轨道 25km×40km

20% 月 0.5°×0.5°


表 4.1-128 MWRI地面降水产品处理软件输入文件列表

序号名称文件格式数据类型周期数据来源描述

1 MWRI L1 亮温数据 HDF 轨道数据 102分钟 FY3-02批业

务产品

MWRI通道亮温数

据

2 陆地降水-辐射数据

集 ASCII 轨道静态数据

产品生成系

统

陆地降水云廓线

与 MWRI 模拟亮

温数据

3 洋面降水-辐射数据

集 ASCII 文本数据静态数据

地面雨量与

卫星观测统

计回归计算

洋面降水云廓线

与 MWRI 模拟亮

温数据

4 气候海温 ASCII 文本数据静态数据辐射传输计

算

2.5o×2

o 的全球气

候海温数据


71


5 海拔高度 ASCII 文本数据静态数据

(1/12) o×(1/12)

o的

全球海拔高度数

据

6 下垫面类型 ASCII 文本数据静态数据

0.25o×0.25

o 的全

球下垫面类型数

据

7 海陆掩码 ASCII 文本数据静态数据 (1/6)

o×(1/6) o的全

球海陆掩码数据

表 4.1-129 MWRI地面降水产品处理软件输出文件信息表



1 地面降水轨道产品 HDF 1轨全球大气可降水

日产品生成模块

轨道观测范围内的全球地

面降水分布

2 地面降水轨道产品模块

日志文件 ASCII 1轨业务监测模块质量监控输出

3 地面降水月产品 HDF 1月天气、气候应用全球范围 0.5

o×0.5

o网格的

地面降水月总量

4 地面降水月产品模块日

志文件 ASCII 1月业务监测模块质量监控输出

4.1.3.3 云水含量



设计方案）实现产品自动生成功能。产品利用 MWRI 通道匹配亮温数据计算产生，并利用极区海冰

覆盖度产品辅助判识海冰，最终产生非冰洋面非降水条件下的云水含量。产品将以独立文件形式输

出。

输入轨道产品需求数据：MWRI L1 各通道亮温、陆地和洋面降水、下垫面类型、海陆掩码；进

行地面降水反演；输出轨道产品和日志文件；利用轨道产品生成月产品；输出云水含量产品和日志

文件。


表 4.1-130 MWRI云水含量产品处理软件技术指标


72


产品类型

（时、日、

旬、月、年）


云水含量产品业务 102 逐轨道 25km×40km 20%


表 4.1-131 MWRI地面降水产品处理软件输入文件列表


1 MWRI L1 亮温数据 HDF 轨道数据 102分钟 FY3-02批业

务产品

MWRI通道亮温数

据

4 气候海温 ASCII 文本数据静态数据辐射传输计

算

2.5o×2

o 的全球气

候海温数据

5 海拔高度 ASCII 文本数据静态数据

(1/12) o×(1/12)

o的

全球海拔高度数

据

6 下垫面类型 ASCII 文本数据静态数据

0.25o×0.25

o 的全

球下垫面类型数

据

7 海陆掩码 ASCII 文本数据静态数据 (1/6)

o×(1/6) o的全

球海陆掩码数据

4.1.3.4 MWRI L1C产品



设计方案）实现产品自动生成功能。基于 MWRI L1产品，引入 MWRI降水云检测，引入 MWRI积雪检

测和极区海冰检测，引入 MWRI云水含量、洋面温度和洋面风速信息最终生成 MWRI L1C产品。产品

将以独立文件形式输出。

MWRI L1C产品处理软件由 MWRI L1产品与 MWRI 洋面微波降水检测产品匹配、MWRI积雪检测产

品匹配、MWRI 极区海冰检测产品检测、MWRI 云水含量产品匹配、MWRI 洋面温度产品匹配和 MWRI

洋面风速产品匹配六两部分组成。


表 4.1-132 MWRI L1C产品处理软件技术指标


73


（分钟）



精度（误

差）

MWRI L1C产品业务 30分钟弧段

45km×75km

25km×40km

15km×24km

7km×12km

仪器定标

精度


MWRI L1C产品处理软件是在预处理 L1数据的基础上引入 MWRI降水云检测，引入 MWRI积雪检

测和极区海冰检测，引入 MWRI云水含量、洋面温度和洋面风速信息，生成面向 NWP的 MWRI L1C产

品。该处理系统输入的首要内容是 MWRI 的预处理结果，即 L1 数据，包括全部 10 个通道定标后的

辐射亮温，每个像元的地理经纬度，同时还包括每个像元的仪器观测几何数据（太阳天顶角、太阳

方位角，卫星天顶角、卫星方位角）和地形信息文件（包含陆/海标志文件和地形高度文件）、MWRI

降水云检测产品， MWRI 积雪检测和极区海冰检测产品， MWRI 云水含量产品、洋面温度和洋面风

速产品等。

表 4.1-133 MWRI L1C 产品输入列表


1 MWRI L1产品 HDF 弧段 CNS-COSS MWRI亮温和卫星、轨

道参数等信息

2 MWRI降水检测产品 HDF 弧段 MWRI降水检测产品降水检测

3 MWRI积雪检测产品 HDF 弧段 MWRI积雪检测产品积雪覆盖检测

4 MWRI极区海冰检测产

品

HDF 弧段

MWRI极区海冰检测

产品极区海冰检测

5 MWRI云水含量产品 HDF 弧段 MWRI云水含量产品云水含量

6 MWRI洋面温度产品 HDF 弧段 MWRI洋面温度产品洋面温度

7 MWRI洋面风速产品 HDF 弧段 MWRI洋面风速产品洋面风速

MWRI L1C产品文件格式全部采用二进制格式存储，产品文件输出见下表。

表 4.1-134 MWRI L1C 产品输出列表


1 MWRI L1C产品二进制弧段推送存档 MWRI的亮温和仪器参数信息等

其他信息


74

4.1.3.5 洋面大气可降水产品




输入并读取洋面大气可降水轨道产品需求数据：MWRI CRM各通道亮温、TB-TPW回归系数文件；

进行洋面非降水像元判识并进行大气可降水估计；输出轨道产品和日志文件；利用洋面大气可降水

轨道产品进行日产品计算；输出日产品和日志文件；利用洋面大气可降水日产品进行月产品计算；

输出月产品和日志文件。


表 4.1-135 洋面大气可降水产品处理软件技术指标

产品名称业务/实

验

生成时效

（分钟）



洋面大气可降水业务 102

逐轨道 25km×40km

20% 日

0.25°×

0.25°

月 0.25°×

0.25°


表 4.1-136 MWRI洋面大气可降水产品处理软件输入文件列表


1 MWRI通道空间分

辨率匹配数据 HDF 轨道数据 102分钟

FY3-02批业

务产品

MWRI通道空间分

辨率匹配数据集

2 统计回归系数 ASCII 文本数据不定期

探空资料与

卫星观测统

计回归计算

统计回归系数文件

表 4.1-137 MWRI洋面大气可降水产品处理软件输出文件信息表



75


1 洋面大气可降水轨道产

品 HDF 1轨

洋面大气可降

水日产品生成

模块

全球范围非冰洋面非降水条

件下的轨道大气可降水

2 洋面大气可降水日产品 HDF 1天

洋面大气可降

水月产品生成

模块


件下的月平均大气可降水

3 洋面大气可降水月产品 HDF 1月天气、气候应

用


件下的月平均大气可降水

4 洋面大气可降水轨道产

品生成模块日志文件 ASCII 1轨业务监测模块质量监控输出

5 洋面大气可降水日产品

生成模块日志文件 ASCII 1天业务监测模块质量监控输出

6 洋面大气可降水月产品

生成模块日志文件 ASCII 1月业务监测模块质量监控输出

4.1.3.6 积雪深度/雪水当量产品




积雪深度/雪水当量产品处理软件包含四个模块：日产品处理模块、旬产品处理模块、月产品

处理模块。


表 4.1-138 积雪深度/积雪当量产品列表


产品类型

（时、日、

旬、月、年）


积雪深度/雪水

当量产品业务 30 日、旬、月 25km 20%


76


MWRI积雪深度/雪水当量产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-139 积雪深度/雪水当量产品处理软件输入文件列表


1

MWR通道空

间分辨率

匹配数据

HDF 轨道数据 90分钟 PGS 微波成像仪通道空间

分辨率匹配数据

2 积雪分类

数据 Binary 格点不定期静态积雪分类数据

3

积雪覆盖

气候边缘

数据

Binary 格点不定期静态可能出现积雪覆盖的

气候边缘区域数据

4 全球积雪

密度数据 Binary 格点不定期静态全球积雪密度分布

5 全球森林

数据 Binary 格点不定期静态全球森林分布

6 全球灌丛

数据 Binary 格点不定期静态全球灌丛分布

7 全球草原

数据 Binary 格点不定期静态全球草原分布

8 全球裸地

数据 Binary 格点不定期静态全球裸地分布

9 全球森林

密度数据 Binary 格点不定期静态全球森林密度分布

积雪深度/雪水当量产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-140 积雪深度/雪水当量产品处理软件输出文件（含中间文件）信息表




77



1 MWRI全球积雪深度/

雪水当量日产品 Hdf5 每日

旬月产品处

理模块

全球范围内 EASE-GRID两极投

影积雪深度/雪水当量日产品


雪水当量旬产品 Hdf5 每旬存档与服务


影积雪深度/雪水当量旬产品


雪水当量月产品 Hdf5 每月存档与服务


影积雪深度/雪水当量月产品

4.1.3.7 陆表温度产品




陆表温度产品处理软件包含四个模块：日产品处理模块、旬产品处理模块、月产品处理模块。



产品类型

（时、日、

旬、月、年）


产品业务 30 日、旬、月 25km 3K


MWRI陆表温度产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-141 MWRI陆表温度产品处理软件输入文件列表


1

MWRI通道

空间分辨

率匹配数

据

Hdf5 轨道数据 90分

钟 DPPS

微波成像仪通道空间

分辨率匹配数据


78


2 全球陆表

分类数据 HDF 格点

不定

期静态全球陆表分类数据

MWRI陆表温度产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-142 MWRI 陆表温度产品处理模块输出文件（含中间文件）信息表


式周期

产品去

向产品描述

1 MWRI全球陆表温度

日产品 Hdf5 每日 MAS

全球范围内 EASE-GRID陆表温度日产

品


旬产品 Hdf5 每旬 MAS


品


月产品 Hdf5 每月 MAS


品

4.1.3.8 土壤水分产品




土壤水分产品处理软件包括 5 个模块：HDF 文件读取模块、反演数据预处理模块、土壤水分反

演模块和土壤水分日合成产品以及旬、月合成产品输出模块。


表 4.1-143 微波成像仪（MWRI）产品处理分系统技术指标

产品名称业务/

实验

生成时效

（分钟）



精度（误

差）

土壤水分业务 30 日、旬、月 25km 0.06cm

3/c

m3


MWRI土壤水分产品处理软件输入文件见下表。


79

表 4.1-144 MWRI土壤水分产品处理软件输入文件列表

序号名称文件格

式数据类型数据来源描述

1 通道分辨率匹配

亮温数据 HDF 轨道数据产品生成系统

微波成像仪轨道亮温数

据

2 土壤质地数据文

件 img 栅格辅助数据全球土壤质地辅助文件

3 土壤孔隙率数据

文件 img 栅格辅助数据

全球土壤孔隙度辅助文

件

4 土地覆盖数据文

件 bsq 栅格辅助数据全球土地覆盖辅助文件

5

MERSI的全球

NDVI数据（旬合

成结果）

HDF 投影数据产品生成系统 MERSI的全球 NDVI数据

（旬合成结果）

MWRI土壤水分产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-145 MWRI土壤水分产品处理软件输出文件信息表

序

号产品名称

产品

格式产品描述

1

MWRI土壤水

分日合成产

品

hdf

MWRI地表土壤水分日产品包括：地表土壤水分升轨日产品以及地表土

壤水分降轨日产品，分别为利用 MWRI升轨/降轨的相关通道亮温数据

通过反演模型计算获取 25km分辨率 EASE-GRID 投影的地表土壤水分

日合成值。

2

MWRI土壤水

分旬合成产

品

hdf 地表土壤水分升降轨平均值旬合成产品

3

MWRI土壤水

分月合成产

品

hdf 地表土壤水分升降轨平均值月合成产品

4.1.3.9 干旱指数洪涝指数产品




干旱指数和洪涝指数产品处理软件包括三个模块：干旱指数和洪涝指数轨道产品生成模块、旱

指数和洪涝指数日产品生成模块和干旱指数旬产品生成模块。处理流程包括四个主要步骤：

（1）输入微波成像仪多通道轨道数据、高程数据和土地分类数据，对各类数据进行数据质量


80

检测后，进行强降水区检测，给出相应的数据标识，对陆地范围的强降水区进行掩膜；

（2）对掩码处理后的微波成像仪轨道亮温数据，进行洪涝指数和干旱指数计算；

（3）对轨道产品进行投影拼接处理，生成日合成干旱指数和洪涝指数产品；

（4）在日干旱指数产品的基础上，进行旬干旱指数合成。


表 4.1-146 MWRI 洪涝指数和干旱指数检测产品软件技术指标

产品名称业务/实验生成时效

（分钟）

产品类型（时、日、旬、

月、年）

空间分辨


MWRI洪涝指数

和干旱指数业务 5

洪涝指数日产品（升

轨、降轨） 25km

25% 干旱指数日产品（升


干旱指数旬产品（升



MWRI干旱指数和洪涝指数产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-147 MWRI干旱指数和洪涝指数产品处理软件输入文件列表



1 MWRI通道空间分

辨率匹配数据 Hdf 轨道数据产品生成系统

微波成像仪通道空间分

辨率匹配数据

2 全球高程数据 dat 栅格辅助数据提供高程信息

3 全球地表分类数

据 dat 栅格辅助数据提供地表分类信息

MWRI干旱指数和洪涝指数产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-148 MWRI干旱和洪涝指数产品处理软件输出文件信息表

序

号产品名称产品格式产品描述

1 MWRI洪涝指数日合成

产品 hdf

分别对升轨和降轨洪涝指数轨道产品（中间数据）进

行投影和去重复处理，得到日拼图结果，覆盖范围全

球（－70ºS－70ºN），空间分辨率为 25km，投影方


81

序


式为 EASE-Grid。

2 MWRI干旱指数日合成

产品 hdf

分别对升轨和降轨干旱指数轨道产品（中间数据）进

行投影和去重复处理，得到日拼图结果，产品规格同

洪涝指数日产品。

3 MWRI干旱指数旬合成

产品 hdf

分别对升轨和降轨干旱指数日产品进行旬合成，产品

规格与日产品相同。

4.1.3.10 海面温度产品




海面温度产品处理软件包含三个模块：海表分类模块、海表温度反演模块、反演产品质量检验

模块。


表 4.1-149 MWRI海面温度产品处理软件技术指标

产品名称业务/实验产品类型（轨道、

日、周、月、）空间分辨率

精度（误

差）

海面温度实验轨道 50*85km

0.7-1.2K 日，旬，月 0.25°*0.25°


海面温度产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-150 MWRI海面温度产品处理软件输入文件列表



1 MWRI轨道亮温数

据 Hdf L2

微波成像仪数

据

L2级通道分辨率匹配的

轨道产品


82

海面温度产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-151 MWRI海面温度产品处理软件输出文件信息表

序


1 海面温度轨道产品 hdf 全球范围非冰洋面非降水条件下的轨道海面温度

2 海面温度日合成产品 hdf 全球范围内 EASE-GRID海面温度日产品

3 海面温度旬合成产品 hdf 全球范围内 EASE-GRID海面温度旬产品

4 海面温度月合成产品 hdf 全球范围内 EASE-GRID海面温度月产品

4.1.3.11 极区海冰覆盖产品




极区海冰覆盖产品处理软件包含四个模块：日产品处理模块、旬产品处理模块、月产品处理模

块。


产品名称业务/实验生成时效（分钟）产品类型（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


极区海冰覆

盖度业务 30 日、旬、月 25km 20%


MWRI极区海冰覆盖产品处理软件输入文件见下表。


83

表 4.1-152 MWRI极区海冰覆盖产品处理软件输入文件列表

序

号

名称文件

格式

数据类型周期数据来

源

描述

1 MWRI 通道空间分辨率匹

配数据 Hdf5 轨道数据

90分

钟 PGS

MWRI 通道空间分辨率

匹配数据

2 Coast_north Hdf4 投影数据不定

期静态北半球海岸线

3 Coast_south Hdf4 投影数据不定

期静态南半球海岸线

4 Land_north Hdf4 投影数据不定

期静态北半球陆地

5 Land_south Hdf4 投影数据不定

期静态南半球陆地

6 Sst_n_01 Hdf4 投影数据不定

期静态北半球 1月海温























18 Sst_s_01 Hdf4 投影数据不定

期静态南半球 1月海温






84

序

号

名称文件

格式

数据类型周期数据来

源

描述



















MWRI极区海冰覆盖产品处理软件输出文件见下表。

表 4.1-153 MWRI 极区海冰覆盖产品处理软件输出文件（含中间文件）信息表

序

号产品名称

产品格

式

周

期产品去向产品描述

1 MWRI极区海冰覆盖日

产品 Hdf5

每

日 MAS

全球范围内 EASE-GRID两极投影

极区海冰覆盖日产品

2 MWRI极区海冰覆盖旬

产品 Hdf5

每

旬 MAS



3 MWRI极区海冰覆盖月

产品 Hdf5

每

月 MAS



4.1.3.12 海面风速产品




利用风云三号卫星搭载的微波成像仪，通过 10.65Ghz，18.7 Ghz，23.8 Ghz，36.5 Ghz，四个

频率的 6个通道，探测反演海表风速。该产品包含海面风速。产品包括 2级轨道产品，日产品，以


85

及 3级的旬、月平均合成产品。海面风速产品处理软件的功能是利用 MWRI 5个通道 V，H极化亮温，

反演得到海表风速参数。该软件将产生轨道、区域、全球三种类型海表风速反演产品。海面风速产

品处理软件包括 4 个模块：HDF 文件初始化模块，海表风速分类模块，海表风速反演模块，质量检

验模块。


表 4.1-154 海面风速产品处理软件技术指标

产品名称业务/实验生成时效（分钟）产品类型（时、日、

月、年）

空间分辨


海面风速实验 5 逐时 25km

3m/s 旬月 25km


输入文件：

微波成像仪 L2 级通道分辨率匹配的轨道产品，海陆边界数据，海冰数据，降水检测数据，浮

标资料。

输出文件：

海面风速轨道和弧段产品以及日、周、月格点产品及各个产品精度质量检验结果。

表 4.1-155 MWRI 海面风速覆盖产品处理软件输出文件（含中间文件）信息表

序

号产品名称

产

品格式

周

期产品去向产品描述

1 MWRI海面风速弧段产

品 Hdf5

每

弧

段

MAS 中国区域 1.5 小时高时效产品

2 MWRI海面风速轨道产

品 Hdf5

每

轨 MAS 全球范围内 6小时拼圈轨道产品

3 MWRI海面风速日产品 Hdf5 每

日 MAS 全球范围内 24小时日产品

4 MWRI海面风速月产品 Hdf5 每

月 MAS 全球范围内月产品平均


86

4.1.3.13 MWRI 大气辐射快速传输模式




按照实时轨道数据、卫星观测几何参数和微波成像仪光谱参数，从地球环境参数数据库（大气

和地表参数）中提取地球环境参数样本，通过快速微波辐射传输模式模拟生成各像元的仿真探测值，

即 10个通道的亮温。


对于晴空大气而言，V极化海面模拟偏差的均方根误差小于 0.01K；H极化海面模拟偏差的均方根误

差小于 0.01K。


微波成像仪仿真数据建立所需要的地球环境参数可分为大气、陆表、海洋三大类。具体见下表。

表 4.1-156 微波成像仪仿真模型地球环境参数基本特征

数据

分类



地表参数

地表分类 IGBP地表分类数据常规数据全球 25 × 25千米像元数据

地表高程地表海拔高度（千米）常规数据全球 25 × 25千米像元数据

地表土壤类

型分类土壤结构分类常规数据全球 25 × 25千米像元数据

地表土壤水

分土壤体积含水量数据

遥感（数值预报

再分析场）全球 25 × 25千米像元数据

地表粗糙度均方根高度，相关长度遥感全球 25 × 25千米像元数据

植被含水量植被叶面和枝干重量含水

量遥感全球 25 × 25千米像元数据

大气参数

温度、压力、

湿度廓线 12 个气压层温度（K）

气候资料，常规

资料，卫星反演

产品

各纬度带各季节平均


87

数据

分类



云覆盖云量（%）云高（千米） NOAA卫星云产

品

以 NOAA 卫星产品为基础生成

全球 50×50千米

像元数据

海表

参数

海表温度、

风速、盐度

温度（K），风速（m/s），

盐度（‰）常规观测资料

输出文件：

微波成像仪各通道亮温模拟结果和地表发射率。

4.1.4 大气温室气体探测仪（GAS）产品处理分系统

风云三号卫星近红外高光谱温室气体检测仪产品处理分系统基本功能以从经过定标和定位的

近红外高光谱温室气体检测仪预处理数据(L1数据)，利用高光谱观测的近红外波段表观辐亮度与包

括 O2、CO2、CH4和 CO在内的目标吸收气体含量之间的关系，反演生成区域目标吸收气体总量和全球

目标吸收气体总量产品（二级产品）及日月产品（三级产品）。

风云三号卫星近红外高光谱温室气体监测仪产品生成分系统由 4 个处理软件构成，在 GAS L1

白天轨道数据集基础上将生成 4种温室气体总量产品。按照“PGS（系统代码）_ GAS（分系统代码）

_产品序号”的产品处理软件命名方式，下表给出了近红外高光谱温室气体监测仪产品处理分系统

各产品处理软件名称。

分系统流程如下：

云识别、气溶胶、高程和

大气廓线等辅助数据

CO2总量产品生成

软件

GAS L1数据产品

CO2总量产品

开始

结束

O2总量产品生成

软件

CH4总量产品生成

软件

CO总量产品生成

软件

O2总量产品 CH4总量产品 CO总量产品


88

GAS分系统外部流程图

4.1.4.1 二氧化碳柱总量产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用近红外高光谱温室气体检测仪探测大气层顶反射的太阳短

波红外辐射,通过在 1.558-1.594μm的 CO2吸收波段，反演得到整个大气 CO2柱含量（VCO2）

二氧化碳总量生成软件组成与结构如下图所示。它包括离线的精确辐射传输模块(FY_GAS_RTM)

和在线运行的二氧化碳总量生成模块。精确辐射传输模块主要作用是预先产生辐射查算表，用于反

演过程的快速辐射计算；在线运行的二氧化碳生成模块利用离线生成的辐射查算表建立 NIR通道辐

射亮度和二氧化碳总量的关系，由此计算出二氧化碳总量。


表 4.1-157软件技术指标

名称业务/试验生成时效（分钟）空间分辨率精度（误差）

二氧化碳总量轨道

产品业务 90 10km

4ppm（月产品

2ppm）

二氧化碳总量月产

品业务 90 10km 2ppm


输入文件：

序

号

名称文

件格式

周

期

数据来

源

描述

1 风云三号

GAS L1数据 HDF

轨

道

CNS-CO

SS

GAS获取的 L1经过辐射和几

何定标的观测数据

2

MERSI-2云

检测、气溶胶和

地表反射率产品

HDF 轨道产品生成系

统

MERSI-2云检测、气溶胶和地表反

射率产品

3 T639 grib2 轨道产品生成系

统数值预报产品

4 太阳光谱数据 txt 静态

预置静态数

据（定期更

新）

高光谱分辨率高精度太阳光谱数

据


89

序

号

名称文

件格式

周

期

数据来

源

描述

5 地面高程数据库

（L1） txt 静态

预置静态数

据全球地面高程数据库

6 CO2吸收波段载

荷指标参数 txt 静态

预置静态数

据（定期更

新）

CO2吸收波段信噪比、采样间隔、

光谱响应等仪器指标参数

7 CO2廓线数据库 txt 静态

预置静

态数据（定期

更新）

全球 CO2 廓线经验数据库

输出文件：

序

号产品名称

产品

格式

产品生产


1 GAS CO2柱

总量产品 HDF 轨道，月存档 CO2柱总量产品

4.1.4.2 氧气柱总量产品



设计方案）实现产品自动生成功能。利用近红外高光谱温室气体检测仪探测大气层顶反射的太阳近

红外辐射,通过在 0.755-0.775μm 的 O2吸收波段的观测值，反演得到整个大气 O2柱含量（VO2）。

氧气总量生成软件组成与结构如下图所示。它包括离线的精确辐射传输模块(FY_GAS_RTM)和在

线运行的氧气总量生成模块。精确辐射传输模块主要作用是预先产生辐射查算表，用于反演过程的

快速辐射计算；在线运行的氧气总量生成模块利用离线生成的辐射查算表建立 NIR通道辐射亮度和

氧气总量的关系，由此计算出氧气总量。


表 4.1-158 软件技术指标


氧气总量业务 90 10km 1%


表 4.1-159输入文件列表


90


式

周期数据来源描述

1 GAS L1数据 HDF 轨道 CNS-COSS GAS获取的 L1经过辐射和几何定

标的观测数据

2

MERSI-2云检测、

气溶胶和地表反

射率产品


统


射率产品

3 T639数值预报产

品 HDF 轨道

产品生成系

统温度和湿度廓线产品

5 太阳光谱数据 txt 静态

预置静态数

据（定期更

新）


据

6 地面高程数据库 txt 静态预置静态数


7 O2吸收波段载荷

指标参数 txt 静态

预置静态数

据（定期更

新）

O2吸收波段信噪比、采样间隔、


8 O2廓线数据库 txt 静态

预置静态数

据（定期更

新）

全球 O2 廓线经验数据库

表 4.1-160输出文件列表

序

号产品名称

产品

格式

产品生产


1

GAS L2，L3 全

球 O2柱总量产

品

HDF 轨道，月

公共服务与

辅助处理分

系统

GAS全球 O2柱总量产品

4.1.4.3 甲烷柱总量产品




波红外辐射，通过在 1.630-1.671μm附近的 CH4吸收波段反演得到的整个大气甲烷柱含量（VCH4）。

CH4 总量生成软件组成与结构如下图所示。它包括离线的精确辐射传输模块(FY_GAS_RTM)和在

线运行的 CH4总量生成模块。精确辐射传输模块主要作用是预先产生辐射查算表，用于反演过程的

快速辐射计算；在线运行的 CH4总量生成模块利用离线生成的辐射查算表建立 NIR 通道辐射亮度和

CH4总量的关系，由此计算出 CH4总量。


91


表 4.1-161 技术指标


甲烷总量业务 90 10km 3%


输入文件


式



标的观测数据

2

MERSI-2云检测、


射率产品

HDF 轨道全球氧气总

量月产品


射率产品


品 HDF 轨道

产品生成系

统

温度和湿度廓线产品/ T639数值

预报产品

4 气压廓线数据库 txt 静态预置静态数

据全球气压廓线数据库

5 太阳光谱数据 txt 静态预置静态数

据


据



7 CH4吸收波段载

荷指标参数 txt 静态

预置静态数

据

CH4吸收波段信噪比、采样间隔、


8 CH4廓线数据库 txt 静态预置静态数

据全球 CH4 廓线经验数据库

9 N2O廓线数据库 txt 静态预置静态数

据全球 N2O 廓线经验数据库


92

输出文件

序

号产品名称

产品

格式

产品生产


1 CH4 柱总量轨道

产品 HDF 轨道存档 GAS全球 CH4柱总量轨道产品

2 CH4 柱总量月产

品 HDF 月存档 GAS全球 CH4柱总量月产品

4.1.4.4 一氧化碳柱总量产品




波红外辐射,通过在 2.359-2.370μm附近的 CO吸收波段的观测值，反演得到的整个大气 CO柱含量

（VCO）。

CO总量生成软件包括离线的精确辐射传输模块和在线运行的 CO总量生成模块。精确辐射传输

模块主要作用是预先产生辐射查算表，用于反演过程的快速辐射计算；在线运行的 CO 总量生成模

块利用离线生成的辐射查算表建立 NIR通道辐射亮度和 CO总量的关系，由此计算出 CO总量。


表 4.1-162 软件技术指标

名称业务/试验生成时效

（分钟）空间分辨率精度（误差）

一氧化碳总量试验 90 10km 15%


表 4.1-163 输入文件列表


式



标的观测数据

2

MERSI-2云检测、


射率产品


统


射率产品


93


式



品 HDF 轨道

产品生成系

统

VASS-3 L2 温度和湿度廓线产品

/T639数值预报产品

4 气压廓线数据库 txt 静态预置静态数

据全球气压廓线数据库

5 太阳光谱数据 txt 静态预置静态数

据


据



7 CO吸收波段载荷

指标参数 txt 静态

预置静态数

据

CO吸收波段信噪比、采样间隔、


8 CO廓线数据库 txt 静态预置静态数

据全球 CO 廓线经验数据库

9 CH4廓线数据库 txt 静态预置静态数

据全球 CH4 廓线经验数据库

表 4.1-164 输出文件列表

序

号产品名称

产品

格式

产品生产

周期

产品去

向产品描述

1 CO柱总量产品 HDF 轨道，月存档 GAS全球 CO柱总量轨道、月产品

4.1.5 全球导航卫星掩星探测仪（GNOS）产品生成分系统

GNOS产品生成分系统的目标是按照气象及空间天气应用需求，在预处理分系统的基础上，吸收

国内外最新研发的反演算法，生成气象及空间天气领域可直接应用的中性大气、电离层参数廓线产

品，提高数值天气预报、空间天气预报精度，为大气科学研究、空间科学研究提供高精度数据集。

从数据处理时效角度分，GNOS 产品生成分系统具备近实时(Near real time, NRT)和后处理

(off-line)两种功能，两种功能分别满足不同的用户需求。


94

实时处理功能是指在预处理分系统基础上，近实时独立生成中性大气参数及电离层参数等多种

产品功能，在模式分析场或预报场作背景场的情况下，具备一维变分(1DVar)法反演大气温、湿廓

线产品功能。

后处理功能是指在预处理分系统完成处理后，重新生成产品的功能。其主要特点是利用滞后得

到的导航卫星精密轨道数据，提高了产品生成精度，以满足气候变化研究等领域需求。

分系统处理流程如下。

预处理后的L1级产品预处理后的L1级产品

折射率产品生成子系统折射率产品生成子系统

干大气产品生成子系统干大气产品生成子系统湿大气产品生成子系统湿大气产品生成子系统

电离层产品生成子系统电离层产品生成子系统

4.1.5.1 大气折射率廓线产品




折射率产品处理软件包含三个模块：数据输入模块、折射率产品生成模块、以及产品输出模块。

在折射率计算模块中，需同时处理掩星时空信息转换，并与产品进行匹配。


软件应利用现有同类性质的卫星数据开展软件试算试验，目的是在风云三号 C 卫星发射之后，

软件运行稳定可靠。技术指标要求如下：

（1）折射率廓线产品相对误差的标准偏差 2%；

（2）在预处理分系统完成历史数据重处理后，折射率产品软件具备重处理历史功能。



95

输入文件：

折射率产品生成软件不需要单独的外部数据输入文件，其主要输入数据为预处理分系统提供的

各类数据，包括信号弯曲角、掩星发生时间、结束时间，信号切点的空间地理位置信息。

输出文件：

折射率产品生成软件输出折射率廓线信息，垂直坐标为切点海拔高度，水平坐标为经纬度信息，

文件中应包括匹配对应的弯曲角廓线，以及有关掩星事件的其他必要数据信息。文件说明见下表。

表 4.1-165折射率产品生成软件输出文件信息表

序号产品属性说明备注

1 存储格式 NetCDF格式自解释格式，可直接用于 NWP

系统

2 单位折射率 N 中性大气

3 数值范围 0－450N /

4 高度范围 0－50km 约从地表至 0.1hPa

5 垂直分辨率 150－300m 对流层分辨率高于平流层

4.1.5.2 大气密度廓线产品




软件由三部分组成：大气密度计算模块；气压计算模块；干温度计算模块。


利用现有同类性质的卫星数据设计算法，开展软件试算试验，目的是在风云三号 C卫星发射之

后，软件运行稳定可靠。具体指标如下：

（1）大气密度廓线产品相对误差的标准偏差 2%

（2）大气干温度标准偏差 1k


96

（3）在折射率产品完成历史数据重处理后，产品软件具备重处理历史功能


外部输入数据为大气折射率廓线。

输出文件为干空气廓线参数，包括密度、气压和温度廓线，垂直分辨率由折射率产品分辨率决

定。

4.1.5.3 大气温度廓线产品




大气温度廓线产品子系统主要包括输入模块、质量控制模块、价值函数最小化模块、诊断模块、

输出模块。


表 4.1-166大气温度廓线产品软件技术指标

产品名称业务/实验处理方式产品类型（时、日、

旬、月、年）

空间分辨

率

精度（误

差）

大气温度廓线

产品业务

近实时处理

和后处理方

式

掩星事件

水平范围

100-300k

m，垂直分

辨率依赖

于背景场

1.0 k


大气温度廓线产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-167大气温度廓线产品生成软件输入文件列表

序号名称文件格式数据来源描述


97


1 折射率数据

产品 Netcdf

折射率产品

生成子系统

对 GNOS的预处理数据经

折射率产品子系统得到。

2

折射率数据

产品的误差

协方差矩阵

dat 预置 /

3 背景场 GRIB T639模式结

果模式分析场或预报场

4

背景场的误

差协方差矩

阵

dat 预置标准差变化，相关固定

5

一维变分算

法的配置文

件

txt 预置保证算法顺利进行所设

定的初始条件或阈值。

大气温度廓线产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-168大气温度廓线产品生成软件输出文件列表

编号产品名称属性垂直范

围产品格式

垂直分辨

率

精度(误

差)

GNOS-2 GPS掩星大气温

度廓线产品业务 0-50km

NetCDF或

GRIB

依赖于背

景场 1.0K

4.1.5.4 低层大气湿度廓线产品




低层湿度廓线产品生成软件主要包括输入模块、质量控制模块、价值函数最小化模块、诊断模

块、输出模块。


表 4.1-169低层湿度廓线产品软件技术指标


验处理方式


日、旬、月、

年）



98


验处理方式


日、旬、月、

年）


低层湿度廓线产品业务

近实时处理

和后处理方

式

掩星事件

水平范围

100-300km，垂

直分辨率依赖

于背景场

15%


低层湿度廓线产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-170低层湿度廓线产品生成软件输入文件列表


1 折射率数据

产品 Netcdf

折射率产品

生成子系统

对 GNOS的预处理数据经

折射率产品子系统得到。

2

折射率数据

产品的误差

协方差矩阵

dat 预置 /

3 背景场 GRIB T639模式结

果模式分析场或预报场

4

背景场的误

差协方差矩

阵

dat 预置标准差变化，相关固定

5

一维变分算

法的配置文

件

txt 预置保证算法顺利进行所设

定的初始条件或阈值。

低层湿度廓线产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-171低层湿度廓线产品生成软件输出文件列表

编号产品名称属性垂直范

围产品格式

垂直分辨

率精度

GNOS-3 GPS掩星低层湿

度廓线产品业务 0-10km

NetCDF或

GRIB

依赖于背

景场 15%


99

4.1.5.5 电子密度廓线产品




电子密度廓线产品处理软件包含三个模块：数据输入模块、电子密度廓线反演模块、电子密度

廓线产品编辑输出模块。


表 4.1-172电子密度廓线产品软件技术指标


产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


电子密度业务 5 单次掩星事

件

垂直：

1~3km 20%


电子密度廓线产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-173 电子密度廓线产品生成软件输入文件列表


1 附加相位

信息文件 netcdf

多维双精度数

组

1次

掩星

事件

数据预处理

系统 GNOS掩

星探测仪数

据预处理分

系统

包括双频数据的附加

相位信息、精密定轨

位置信息和掩星切点

经纬度信息等

电子密度廓线产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-174 电子密度廓线产品生成输出文件（含中间文件）信息表

序

号产品名称产品格式周期产品去向产品描述

1 电子密度廓线产品 netcdf 1次掩

星事

监测服务系

统，数据存档

在一次掩星事件中探测到的从卫

星高度到约 100km高度范围内的


100

序

号产品名称产品格式周期产品去向产品描述

件与服务系统电子密度廓线。

2 模块日志文件 txt

1次掩

星事

件

数据存档与服

务系统 /

4.1.6 空间环境监测仪器包（SEM/WAI/IPM）产品处理分系统

风云三号 D星空间环境监测仪器包包括三种仪器：空间环境监测仪（SEM）、电离层光度计（IPM）

和广角极光成像仪（WAI）。空间环境监测仪器包产品处理分系统以资料预处理系统生成的 L1 数据

为基础，利用国内外先进的科学算法，反演生成 5类空间天气产品，为空间天气监测、预报、服务

业务和科学研究提供可直接使用的信息源和技术支持。

空间环境监测仪器包（SEM/WAI/IPM）产品处理分系统具备以下几项功能：

根据空间环境监测仪器包 L1 数据，计算并建立规范化的空间环境、极光、电离层特征参数数

据集，生成供空间天气监测、分析、预报和服务直接使用的产品；

具备建立系列化空间气候参数的能力，按用户需求为空间气候分析研究提供不同时间尺度的规

范化空间气候参数序列产品。

空间环境监测仪器包（SEM/WAI/IPM）产品处理分系统的流程如下图所示：


101

开始开始

数据输入数据输入

WAI L1数据

WAI定位数据

WAI L1数据

WAI定位数据

极光图像投影

产品生成

极光图像投影

产品生成

极光图像投影数据和图像产

品

极光图像投影数据和图像产

品

极光卵边界位

置数据和图像产

品

极光卵边界位


品

电离层全局图数据和图像产

品

电离层全局图数据和图像产

品

日志文

件

日志文

件

结束结束

SEM L1数据SEM L1数据

辐射剂量

产品生成

辐射剂量

产品生成

辐射剂量轨道数据

产品

辐射剂量轨道数据

产品

辐射剂量图像

产品

辐射剂量图像

产品

表面电位

产品生成

表面电位

产品生成

表面电位轨道数据

产品

表面电位轨道数据

产品

表面电位图像

产品

表面电位图像

产品

高能粒子

产品生成

高能粒子

产品生成

高能粒子轨道数据

产品

高能粒子轨道数据

产品

高能粒子图像

产品

高能粒子图像

产品

SEM 修正系

数

SEM 修正系

数 IPM L1数据IPM L1数据IPM 修正系

数

IPM 修正系

数

氧氮气辉

产品生成

氧氮气辉

产品生成

电子浓度平方的垂直积分产

品

电子浓度平方的垂直积分产

品

沿轨道的峰值电子浓度的梯度产

品

沿轨道的峰值电子浓度的梯度产

品

O/N2浓度比

产品

O/N2浓度比

产品

日志文

件

日志文

件

日志文

件

日志文

件

日志文

件

日志文

件

日志文

件

日志文

件

图 4.1-3空间环境监测仪器包（SEM/WAI/IPM）产品处理分系统信息流程图

（1）输入 WAI L1数据和定位数据，通过极光图像投影产品生成模块，生成极光图像投影数据

和图像产品、极光卵边界位置数据和图像产品、电离层全局图数据和图像产品和相应的日志文件；

（2）输入 SEM L1数据，通过辐射剂量产品生成模块，生成辐射剂量轨道数据产品、辐射剂量

图像产品和相应的日志文件；

（3）输入 SEM L1数据，通过表面电位产品生成模块，生成表面电位轨道数据产品、表面电位

图像产品和相应的日志文件；

（4）输入 SEM L1数据和 SEM修正系数，通过高能粒子产品生成模块，生成高能粒子轨道数据

产品、高能粒子图像产品和相应的日志文件；

（5）输入 IPM L1数据和 IPM修正系数，通过氧氮气辉产品生成模块，生成电子浓度平方的垂

直积分产品、沿轨道的峰值电子浓度的梯度产品、O/N2浓度比产品和相应的日志文件。

4.1.6.1 高能粒子产品




利用风云三号 D星 SEM 仪器粒子探测器通道反演得出高能粒子产品，产品包括沿轨道的数据产


102

品、全球投影和极区投影的图像产品两大类。对卫星探测的每一条轨道数据都有相对应的高能粒子

产品。产品按回归周期时间尺度合成的全球和极区投影格式产品。

高能粒子产品生成软件包含三个模块：数据输入模块、高能粒子数据产品输出模块、高能粒子

图像产品输出模块。


表 4.1-175 高能粒子产品软件技术指标


产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


高能粒子产品业务 5

轨道周期

（数据产

品）、17天

（图像产

品）

沿轨道

20km 20%


高能粒子产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-176 高能粒子产品生成软件输入文件列表


1 SEM L1 数据 ASCII 文本数据轨道输入经过预处理后的

SEM 仪器遥测计数

高能粒子产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-177 高能粒子产品生成软件输出文件（含中间文件）信息表



1 高能粒子轨道

数据产品 ASCII

轨道

输出

SEM 仪器探测的卫星轨道上的粒

子流量（6 通道质子、5 通道电

子、6通道重离子）

2 高能粒子

图像产品 JPG

卫星回归

周期（17

天）

输出

卫星回归周期时间尺度内的轨

道数据产品合成，并按照全球和

极区以等经纬度投影方式生成

图像，所有的图像产品空间分辨

率不低于 720×360 pixel，采用

矢量图方式存储。粒子图像产品

采取新轨道数据推进显示，即每


103



来一轨新的轨道数据即覆盖相

应位置的旧轨道数据后生成新

的图像。粒子图像产品的生成时

间间隔为一轨数据的时间长度，

即 102分钟。

3 产品生成日志

文件 txt 轨道本地输出高能粒子产品生成过程记录

4.1.6.2 表面电位产品




利用风云三号 D星 SEM 仪器表面电位探测器通道反演得出表面电位产品，产品包括沿轨道的数

据产品和日、月时段图像产品两大类。

表面电位产品生成软件包含三个模块：数据输入模块、表面电位数据产品生成模块和表面电位

图像产品生成模块。


表 4.1-178表面电位产品软件技术指标


钟）

产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


表面电位产品业务 5 日、月产品沿轨道

20km 20%


表面电位产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-179 表面电位产品生成软件输入文件列表



104




表面电位产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-180 表面电位产品生成模块输出文件（含中间文件）信息表



1 表面电位轨道

数据产品 ASCII 轨道输出

SEM 仪器探测的卫星轨道上卫星

表面电位变化情况

2 表面电位图像

产品 JPG 日、月输出

一定时间内（日、月）内的轨道

数据合成，按照时间和位置双横

轴的方式来显示并生成图像


文件 ASCII 轨道本地输出表面电位产品生成过程记录

4.1.6.3 辐射剂量产品




利用风云三号 D星 SEM 仪器辐射剂量探测器通道反演得出辐射剂量产品，产品包括沿轨道的数

据产品和日、月时段图像产品两大类。

辐射剂量产品生成软件包含三个模块：数据输入模块、辐射剂量数据产品生成模块和辐射剂量

图像产品。


表 4.1-181辐射剂量产品软件技术指标


钟）

产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


辐射剂量产品业务 5 日、月产品沿轨道

20km 20%


105


辐射剂量产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-182 辐射剂量产品生成软件输入文件列表




辐射剂量产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-183 辐射剂量产品生成模块输出文件（含中间文件）信息表



1 辐射剂量轨道

数据产品 ASCII 轨道输出

SEM 仪器探测的卫星轨道上卫星

不同位置辐射剂量累积情况

2 辐射剂量图像

产品 JPG 日、月输出

一定时间内（日、月）内的轨道

数据合成，按照时间和位置双横

轴的方式来显示并生成图像


文件 ASCII 轨道本地输出辐射剂量产品生成过程记录

4.1.6.4 极光图像投影产品




极光图像按照逐像元定位投影到地图上的产品。该产品利用 WAI 探测到的 140-180 nm 波段的

FUV辐射强度，以及逐像元定位的地理经纬度，投影到地图上而获得。

极光图像投影产品生成软件包含 4个模块：数据输入模块，极光图像投影产品生成模块，极光

卵边界位置产品生成模块，以及电离层全局图产品生成模块。


表 4.1-184 极光图像投影产品软件技术指标


106

产品名称业务/

试验

生成时效（分

钟）

产品类型（时、日、旬、

月、年）

空间分辨

率

精度（误

差）

极光图像投

影产品业务 5（暂定）轨道

星下点 10

km 20%

极光卵边界

位置产品业务 5

轨道星下点 10

km

10 象元

（约 100

km）

电离层全局

图产品业务 5

7条轨道（暂定）星下点 10

km 20%


极光图像投影产品生成软件输入文件见下表。

表 4.1-185 极光图像投影产品生成软件输入文件列表


1 WAI 高纬 L1

数据 HDF 栅格轨道输入

高纬FUV辐

射强度

2 WAI 低纬 L1

数据 HDF 栅格轨道输入

低纬FUV辐

射强度

3 WAI 逐像元

定位数据 HDF 栅格轨道输入

逐像元地

理定位信

息

极光图像投影产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-186 极光图像投影产品生成软件输出文件列表

序号名称产品格式周期产品去向产品描述

1

极光图像投

影数据和图

像产品

HDF/GIF 轨道输出

极光强度投影到

地理位置的数据

和图像产品

2

极光卵边界

位置数据和

图像产品


极光卵形态和位


品

3

电离层全局

图数据和图

像产品


电离层全局图投

影到地理位置的

数据和图像产品

4 软件日志文

件 txt 轨道输出

记录产品生成的

系统信息


107

4.1.6.5 氧氮气辉产品




氧氮气辉产品利用风云三号 D 星 IPM 仪器反演得到，产品按照工作模式分为白天和夜间两种，

夜间产品（主要）为电子浓度平方的垂直积分和沿轨道的峰值电子浓度的梯度，白天产品（次要）

为 O/N2浓度比。

氧氮气辉产品生成软件包含五个模块：数据输入模块、电子浓度平方的垂直积分产品处理模块、

沿轨道的峰值电子浓度的梯度产品处理模块、O/N2浓度比产品处理模块、氧氮气辉产品编辑输出模

块。


表 4.1-187氧氮气辉产品软件技术指标


钟）

产品类型

（时、日、

旬、月、年）

空间分辨


电子浓度平方的垂

直积分产品试验 5

轨道（数据

产品）

沿轨道，

300 公里

高度处约

30km

20%

沿轨道的峰值电子

浓度的梯度产品试验 5

轨道（数据

产品）

沿轨道，

300 公里

高度处约

30km

20%

O/N2浓度比产品试验 5 轨道（数据

产品）

沿轨道，

300 公里

高度处约

30km

20%


氧氮气辉产品处理软件输入文件见下表。

表 4.1-188 氧氮气辉产品生成软件输入文件列表


108


式

数据类型周期数据来源描述

1 IPM OI 135.6

的光强数据 HDF 文本数据轨道输入 IPM L1 数据

2 IPM N2LBH 带

的光强数据 HDF 文本数据轨道输入 IPM L1 数据

氧氮气辉产品生成软件输出文件见下表。

表 4.1-189 氧氮气辉产品生成软件输出文件（含中间文件）信息表

序

号产品名称

产品格


1 电子浓度平方的

垂直积分产品 ASCII 轨道存档

IPM 仪器夜间探测的卫星轨道上

的电子浓度平方的垂直积分

2

沿轨道的峰值电

子浓度的梯度产

品

ASCII 轨道存档 IPM 仪器夜间探测的卫星轨道上

峰值电子浓度的梯度变化

3 O/N2浓度比产品 ASCII 轨道存档 IPM 仪器白天探测的卫星轨道上

的 O/N2浓度比

4 产品生成模块日

志文件 ASCII 轨道本地输出氧氮气辉产品生成过程记录

4.1.7 产品生成公共处理和辅助处理分系统

本分系统将建立一个产品生成辅助及公共服务分系统，为满足产品的应用需求而提供的一系列

服务软件；为其地面应用系统外的其他系统提供应用支持，包括对数据同化系统提供数据源支持；

为用户提供标准的投影产品方便其进行区域研究与应用；为 FY-3 卫星数据的应用提供不同投影方

式的转换接口；对分发的产品进行质量控制与检验。

本分系统的核心算法具有地球坐标投影变换的基本处理能力，并针对 FY-3 产品数据的处理，

进行了专门的设计和优化，其基本功能包括以下几点：

1）提供对同化系统的支持。可对大气的温湿度的垂直分布情况进行探测，生成的 L1级数据经

过格式变换后生成满足同化系统输入数据的要求，实现对同化系统支持。

2）提供中间投影数据集。依据 FY-3系统产品生成及分发需求，确定投影方式，设定投影参数，

处理 L1级数据集，生成符合各仪器产品生成系统所需求的中间投影数据集。

3)生成标准化的投影产品数据。FY-3卫星部分 L2级产品是以原始轨道的排列方式存放，在其

后续的应用中，需要将其转换成标准化的投影方式，此时需要另外提供地理经纬度数据。

4）不同投影方式的相互转换。提供 FY-3各个成像遥感仪器的标准产品投影转功能，按照用户


109

的不同需求，支持天气、气候、地学和环境领域中常用的投影方式。

5）提供投影变换软件接口。对于有特殊投影需求的产品开发人员，可以直接调用本系统的函

数接口，自行设置投影类型和参数，进行数据处理。

6）提供对产品生成系统生成业务产品的检验功能。

4.1.7.1 D星数据产品对于数值预报同化支撑


针对 MERSI-2 云检测与 HIRAS/MWTS-2/MWHS-2，基于经过预处理 HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 的 L1

数据，利用多源数据匹配与融合处理分系统的 HIRAS/MWTS-2/MWHS-2 综合匹配功能生成基于 HIRAS

视场的大气红外、微波综合 L1数据，按照同化系统要求生产 L1C数据。

D 星数据产品对于数值预报同化支撑软件由 4 个软件模块组成分别是：MERSI-2 云检测读取模

块，HIRAS/MWHS-2/MWTS L1 数据、MWHS-2 降水检测数据读写模块，时间空间匹配模块，综合 L1C

数据格式转换与输出模块。


L1C产品规格参见下表：

表 4-190 L1C 产品规格表


输入文件包括：

1) 一条轨道 MERSI-2 云检测产品（约 22个 5分钟块数据）；

2) 同一时次的 HIRAS L1数据；

3) 同一时次的 MWHS-2 L1数据和 L2降水检测数据；

4) 同一时次的 MWTS L1数据。

输出文件包括：

1) L1C综合数据。

产品类型投影方式空间分辨率

（km/deg）产品精度生成时效

L1C产品不投影 15km N/A 每轨一次


110

4.1.7.2 不同空间分辨率高精度空间投影处理


算法基于 GCTP 投影软件包开发，并针对产品数据的处理，进行专门的设计和优化，提

供等标准经纬度、HAMMER、极射赤面、EASE-Grid等多种类型的投影变换接口。


投影处理产品规格参见下表：

表 4-191 投影处理产品规格表


(1) 输入数据：

轨道数据：预处理 L1级数据或 L2轨道级产品；

辅助数据：地图投影参数文件；

(2) 输出数据：

经过投影变换后的 L1或 L2级产品

4.1.7.3 不同空间投影方式高精度空间投影转换处理


设计不同的图像投影变换接口参数，同时针对产品的投影接口支持，根据各类产品的



L1产品或 L2级产品

等经纬度、极

射赤面、

Hammer、

Ease-grid

投影精度

不超过 1.5

个像元

不超过 5分

钟


111

特性，采用不同的图像重采样算法和插值算法，实现不同投影方式间的转换，并生成符合

个人需要的投影数据产品。提供 HAMMER 和等经纬度间的转换，EASEA-GRID 等经纬度间的

转换，极射赤面与等经纬度之间的转换。


表 4-192投影变换产品规格表


(3) 输入数据：

轨道数据： L2/3级投影产品；

辅助数据：地图投影变换参数文件；

(4) 输出数据：

经过投影变换后的 L2/3级产品。

4.1.7.4 全球旬月气候产品处理


旬月气候产品生成类包括所有分系统的旬月产品生成，产品的生成通过读入前一级产品数据，

通过平均、最大值或者最优化等处理，生成旬月等气候产品。


软件在自动运行过程中，应能对关键的作业步骤进行错误检测并向 COSS提供的系统日志服务，



L2/3级投影产品等经纬度、极

射赤面、

Hammer 、

Ease-grid

按用户使用

要求

投影精度

不超过 1.5

个像元

不超过 5 分

钟


112

向 COSS报告重要的正常与异常事件。包括：







输入文件：

1) L2日产品

2) L3旬产品

输出文件：

1) L3旬产品

2) L3月产品

4.1.7.5 中分辨率光谱成像仪综合数据集（MERSI-2）


通过读取每天的288个5分钟段MERSI-2 L1通道数据，对其进行等经纬度投影和插值，

生成存放 MERSI-2 L1数据全球投影白天、夜间产品的数据集。


产品规格参见下表：

表 4-193产品规格表



MERSI 综合数据集等经纬度 1000m N/A 每轨一次


113


输入文件

1) 5 分钟段 MERSI-2 L1 25个通道数据。

2) 等经纬度投影查找表。

3) 调色表文件（dat）。

输出文件

1) MERSI-2 L1数据全球投影白天产品，包括 HDF数据与浏览图(JPEG)。

2) MERSI-2 L1数据全球投影夜间产品，包括 HDF数据与浏览图(JPEG)。

4.1.7.6 微波成像仪投影综合数据集（MWRI）


通过读取每日 14轨的 MWRI L1数据，对 MWRI L1数据进行等经纬度投影，重叠像

元检索、有效重叠像元检索、去重复处理操作，并且对 MWRI L1 全球投影数据进行插值处

理，生成 MWRI综合数据集。


产品规格参见下表：

表 4-194产品规格表


(1) 输入数据：

轨道数据：MWRI L1级数据；

辅助数据：调色表文件、经纬度数据集或投影查找表；



MWRI综合数据集等经纬度 N/A 每轨一次


114

(2) 输出数据：

MWRI全球投影数据集；

4.1.7.7 产品生成质量自动检查软件

4.1.7.7.1 质量检查软件功能性需求

根据产品处理质量控制需求，针对输出产品数据文件中属性信息正确性与否进行检查，主要包

括观测时间、空间覆盖区域、投影参数、科学数据集属性、数据完整性等信息进行检查，以确保输

出产品的应用性。

4.1.7.7.2 质量检查软件的非功能性需求

对于系统输出的 L2/3产品文件检查，输出产品质量信息；

对于未通过质量检查的文件，根据质量情况确定进行再处理或信息修正处理。


(1) 输入数据

L2/3产品数据

数据质量检查需要的辅助数据

(2) 输出数据

标注了产品质量信息的 L2/3产品文件（提供 ARSS存档）

产品检查质量信息日志

4.1.7.8 产品生成需要的其它公共服务软件


根据产品处理业务实际需求，增加除上述设计中提到的同化支撑、投影变换、气候产品处理、

产品自动检查外的其他的满足实际业务运行需求的公共服务软件。其他的公共服务可能包括：通用

单机批处理业务调度服务、其他类型数据读写服务（单机 HDF读写服务、数值预报读写服务和其他


115

类型辅助数据公共服务）等，需要根据实际业务运行的需求进行确定。


根据实际业务运行的需求进行确定。


根据实际业务运行的需求进行确定。

4.1.8 多源数据匹配与融合处理分系统

本分系统的核心算法为数据融合算法和匹配算法，并针对 FY-3 产品数据的处理，进行了专门

的设计和优化，其基本功能包括以下三个主要功能点：

1）提供对同一卫星上不同探测器探测视场的匹配。

2）常规资料、探空资料、海洋浮标数据、数值预报产品与卫星观测数据的匹配融合。

3) 同卫星下的不同仪器的同类产品的融合。

分系统流程如下：

D星多源数据匹配与融合分系统处理流程

MERSI-2 L1数据红外高光谱 L1

数据探空资料

业务数值预报资料

常规观测资料

地表数据类型

MERSI-2 积雪产品

MWHS-2 L1数据 MWTS-2 L1数据浮标资料资料

MERSI-2 云检测产品

图例

产品生成处理软件

产品生成业务产品

气象气候数据D星

MERSI-2云检测产品匹配到多载荷观测视场

静态陆地覆盖类型数据匹配到D星不同探测器空间视场

业务数值预报产品与匹配到D星多种载荷观测

视场

D星不同仪器同类产品匹配

融合

D星双星同类产品融合匹配

D星产品生成需要其他多源数据融合

软件

D星载荷数据

MWRI L1数据

图 D星多源数据匹配与融合分系统处理流程


116

4.1.8.1 D星 MERSI-2云检测产品匹配到多载荷观测视场


D 星 MERSI-2 云检测产品匹配到多载荷观测视场分为两部分：MERSI-2 云检测匹配到 HIRAS 处

理功能、MERSI-2云检测与 MWTS-2、MWHS-2的匹配处理功能。


软件在自动运行过程中，应能对关键的作业步骤进行错误检测并向 COSS提供的系统日志服务，

向 COSS报告重要的正常与异常事件。包括：








编号输入周期

MERSI-2云检测匹配到 HIRAS处理

1 MERSI-2 L1（GEO）数据 5分钟

2 HIRAS L1数据 102分钟

MERSI-2云检测与 MWTS-2/MWHS-2的匹配处理

1 MERSI-2匹配云检测数据 102分钟

2 MWTS-2 L1数据 102分钟

3 MWHS-2 L1数据 102分钟


编号输出周期


117

MERSI-2云检测匹配到 HIRAS处理

1 HIRAS像元的云检测信息 5分钟

MERSI-2云检测与 MWTS-2/MWHS-2的匹配处理

1 MWTS-2 像元上的云量 102分钟

2 MWHS-2 像元上的云量 102分钟

4.1.8.2 静态陆地覆盖类型数据匹配到 D 星不同探测器空间视场


静态陆地覆盖类型数据匹配到不同探测器视场主要分为两种：静态陆地覆盖类型数据匹配到红

外高光谱大气探测仪和静态陆地覆盖类型数据匹配到 MWTS-2/MWHS-2。


1) 匹配精度 HIRAS、MWTS-2\MWHS-2不高于 1.5个像元；

2) 单轨数据匹配运行时间不超过 5分钟。



编号输入周期

静态陆地覆盖类型数据匹配到 HIRAS处理

1 静态陆地覆盖类型数据 102分钟

2 HIRAS L1数据 102分钟

静态陆地覆盖类型数据匹配到 MWTS/MWHS-2处理

1 静态陆地覆盖类型数据 102分钟




编号输出周期


118

静态陆地覆盖类型数据匹配到 HIRAS处理

1 HIRAS像元的静态陆地覆盖类型信息 102分钟

静态陆地覆盖类型数据匹配到 MWTS-2/MWHS-2处理

1 MWTS-2 像元上的静态陆地覆盖类型信息 102分钟

2 MWHS-2 像元上的静态陆地覆盖类型信息 102分钟

4.1.8.3 业务数值预报产品匹配到 D星多重载荷观测视场


业务数值预报产品与匹配到多重载荷观测视场主要分为两种：业务数值预报产品匹配到红外高

光谱大气探测仪和业务数值预报产品与 MWTS-2/MWHS-2。


1) 匹配精度红外高光谱大气探测仪视场、MWTS-2\MWHS-2不小于 1.5个像元，

2) 单轨数据匹配运行时间不超过 5分钟。


软件必须满足初步设计规定的接口要求（详见风云三号（02）批气象卫星地面应用系统产品生

成系统初步设计方案）。


编号输入周期

业务数值预报产品匹配到红外高光谱大气探测仪 HIRAS处理

1 数值预报 T639预报场数据一小时更新

2 红外高光谱大气探测仪 HIRAS L1 数据 102分钟

业务数值预报产品匹配到 MWTS-2/MWHS-2处理

1 数值预报 T639预报场数据一小时更新




编号输出周期

业务数值预报产品匹配到红外高光谱大气探测仪 HIRAS处理


119

1 红外高光谱大气探测仪 HIRAS视场的业务数值预

报产品信息 102分钟

业务数值预报产品匹配到 MWTS/MWHS-2处理

1 MWTS-2 视场上的业务数值预报产品信息 102分钟

2 MWHS-2 视场上的业务数值预报产品信息 102分钟

4.1.8.4 D星不同仪器同类产品匹配融合


HIRAS、MWTS-2、MWHS-2 资料匹配处理器的目的是根据用户预先设定的仪器匹配需求，逐弧段

读入 DPPS系统生产出来的 HIRAS/MWTS-2/MWHS-2三个仪器的 L1产品，建立匹配查找表，再根据查

找表进行各仪器间不同水平分辨率卫星观测资料的匹配，使 HIRAS、MWTS-2、MWHS-2三个仪器的观

测资料具有一致的水平分辨率，生成融合数据。


运行匹配时间不超过 5分钟。



编号输入周期

1 匹配控制参数静态数据

2 HIRAS视场 L1数据 102分钟



5 时间、角度订正数据静态数据

6 HIRAS仪视场固定参数静态数据

7 MWTS-2固定参数静态数据

8 MWHS-2固定参数静态数据


编号输出周期


120

1 HIRAS视场格点上三个仪器融合数据 102分钟

4.1.8.5 D星双星同类产品融合匹配




C 星和 D 星间的同类产品的匹配融合的主要产品包括了 C 星 MERSI-1 型的积雪产品和 D 星

MERSI-2 积雪产品匹配融合。积雪覆盖程序主要是根据 MERSI-1 和 MERSI-2 一天的日产品进行融合

处理，包括日积雪覆盖率产品生成、日云雪覆盖率产品生成两个具体功能。





编号输入周期

1 MERSI-1 雪盖日产品日

2 MERSI-2雪盖日产品日


编号输出周期

1 MERSI-1/ MERSI-2 雪盖日产品日

4.1.8.6 D 星产品生成需要其他多源数据融合软件




根据产品处理业务实际需求，增加除上述设计中提到的地面常规观测资料、探空资料、数值预


121

报产品、静态地理覆盖类型产品、风云三号同类产品融合外的其他类型数据与 D星产品生成系统中

的相关产品的匹配与融合软件。其他类型的匹配数据源可能包括：海洋浮标观测资料、辐射定标场

观测资料以及同类其他外星产品等，需要根据实际业务运行的需求进行确定。


时间空间的匹配精度根据实际产品匹配精度要求设定。




编号输入备注

1 海洋浮标观测资料可能使用

2 辐射定标场观测资料可能使用

3 同类其他外星产品可能使用

4 D星产品可能使用


编号输出周期

1 匹配数据集 /

4.1.9 中国区域产品生成分系统

为应对国家、政府部门或某个行业的急切需求，通过将中国区域佳木斯、广州、乌鲁木齐站接

收的 MPT资料进行拼接后，反演中国区域内具有高时效需求的大气和地表参数，包括 MERSI、VASS、

MWRI、GNOS、温室气体的段反演产品，FY3d中国区域产品处理分系统为新建系统。

中国区域产品处理软件包由 5个产品处理软件组成：MERSI中国区域产品处理软件、VASS中国

区域产品处理软件、MWRI 中国区域产品处理软件、GNOS 中国区域产品处理软件、GAS 中国区域产

品处理软件。

功能分类产品名称精度

中分光谱成像仪 II 云检测与轨道产品精度一致


122


型（MERSI-2)产品生

成功能

云量与轨道产品精度一致

海上气溶胶与轨道产品精度一致

陆上气溶胶与轨道产品精度一致

水汽总量与轨道产品精度一致

极地云导风与轨道产品精度一致

雾与轨道产品精度一致

沙尘监测与轨道产品精度一致

离水辐射与轨道产品精度一致

海洋水色与轨道产品精度一致

海冰覆盖与轨道产品精度一致

与轨道产品精度一致

陆表温度与轨道产品精度一致

积雪覆盖与轨道产品精度一致

火点与轨道产品精度一致

VASS-3(红外高光谱

探测仪/微波温度计

-2/微波湿度计-2）产

品处理分系统

HIRAS/MWTS-2/MWHS-2

L1C产品与轨道产品精度一致

HIRAS视场云检测（有效

云量）产品与轨道产品精度一致

HIRAS晴空大气温湿度

廓线反演产品与轨道产品精度一致

HIRAS等效晴空出射辐

射产品与轨道产品精度一致

MWTS-2视场降水判识产

品与轨道产品精度一致

MWTS-2大气温度廓线反

演产品与轨道产品精度一致

MWHS-2大气温湿度廓线

反演产品与轨道产品精度一致

MWHS-2降水检测产品与轨道产品精度一致


（SI）产品与轨道产品精度一致

冰水厚度指数产品与轨道产品精度一致

VASS-3综合大气温湿度

廓线反演产品与轨道产品精度一致

大气状态推导产品与轨道产品精度一致


(MWRI)处理分系统

通道分辨率匹配与轨道产品精度一致

L1c 与轨道产品精度一致

地面降水与轨道产品精度一致

云水与轨道产品精度一致


123


积雪深度/雪水当量与轨道产品精度一致

陆表温度与轨道产品精度一致

干旱指数洪涝指数与轨道产品精度一致

海面风速与轨道产品精度一致

高光谱温室气体监测

仪(GAS)产品处理分

系统

二氧化碳总量与轨道产品精度一致

甲烷总量与轨道产品精度一致

氧气总量与轨道产品精度一致

一氧化碳总量与轨道产品精度一致

全球导航卫星掩星探

测仪（GNOS）产品生

成分系统

折射率廓线与轨道产品精度一致

温度廓线与轨道产品精度一致

湿度廓线与轨道产品精度一致

4.1.9.1 功能要求

1) 根据卫星轨道报，确定卫星过中国区域时间段；

2) 根据卫星在中国及周边区域过境时间段，提取各载荷 L1（段，及弧段）观测数据；

3) 基于各产品生成软件生成中国区域产品；

4) 针对各载荷观测空间分辨率差异，生成中国区域投影拼图产品（数据和图像）。

5) 日志输出。

4.1.9.2 非功能要求

1) 软件可在在主线业务及近线仿真系统上（AIX /Linux操作系统）上运行；

2) 软件具有内部调度执行功能，不依赖业务调度系统（COSS）和相应的业务运行环境。

4.1.10 图像产品生成分系统

图像产品生成分系统主要根据风云三号 D 星地面应用系统对 PGS 的产品需求，对

各种仪器和载荷进行弧段、轨道、日、旬、月和设定区域图像产品的生成。


124

4.1.10.1 功能要求

图像产品生成系统主要功能需求如下，针对 D 星不同载荷观测数据，根据事先确定的调色表，

1) 具有对 L1数据及 L2数据产品（段、轨道）成图功能；

2) 根据投影参数，具有对 L2/3 全球投影产品（包括分幅和全球数据）成图功能（全分辨率

全球图和缩略图）；

3) 具有在图像上添加经纬度网格、海陆边界和河流位置和色标、观测时间等信息功能；

4) 根据各个产品不同需求，通过可配置功能，具有其他需求地理信息添加功能；

5) 在全分辨率产品数据基础上，通过可配置功能，具有通过初步计算（平均，最大、小值选

取）生成较低分辨率数据并成图功能；

6) 根据特定需求，通过获取数据子集，具有在不同区域成图功能。

（图像产品生成分系统由 6 个软件模块组成。

表 4-207 图像产品生成分系统组成

模块编号模块名称

1 弧段图像产品生成模块

2 轨道图像产品生成模块

3 日图像产品生成模块

4 旬图像产品生成模块

5 月图像产品生成模块

6 设定区域图像产品生成模块

4.1.10.2 非功能要求

图像产品生成分系统软件的非功能性需求如下，

1) 生成图像符合中国气象局应用服务图像生成标准；

2) 添加地理信息符合国家相关标准；

3) 能够在主线业务处理系统和近线仿真系统上（AIX /Linux 操作系统）上运行，软件运行

不依赖业务调度系统（COSS）和相应的业务运行环境。

4.2 产品生成离线软件包

为提高业务产品生成精度的需求，考虑对于产品生成算法在卫星在轨运行期间进行离线改进与


125

完善，在产品生成业务软件基础上，通过对软件进行在线与离线差异修改，开发离线产品软件包。

同时，产品使用过程中方便用户对产品数据进行投影转换、抽样全球图等基本生成需求，同时

考虑对于产品生成算法在卫星在轨运行期间进行离线改进与完善，开发产品应用软件包。

因此产品应用软件包包括：业务离线版软件包和 FY-3D全球拼图工具软件包；

4.2.1 业务离线版软件包

指不依赖于业务运行环境（包括业务调度系统和业务运行计算机）的单机产品生成软件包。

业务离线软件包具有简单的作业调度功能，可实现单类产品的作业分配和简单的业务调度。

4.2.1.1 功能要求

(1) 产品生成功能

业务离线版软件能够在单机服务器上运行，基于各仪器的 L1 级数据，生成关于陆地、大气、

海洋和空间环境的 L2产品；产品生成功能、产品精度与业务软件一致。


中分光谱成像仪 II

型（MERSI-2)产品生

成功能

云检测与业务产品精度一致

云量与业务产品精度一致

云相态与业务产品精度一致

云分类与业务产品精度一致

云顶温度/高度与业务产品精度一致

云光学厚度与业务产品精度一致

云粒子有效半径与业务产品精度一致

海上气溶胶与业务产品精度一致

陆上气溶胶与业务产品精度一致

水汽总量与业务产品精度一致

极地云导风与业务产品精度一致

雾与业务产品精度一致

沙尘监测与业务产品精度一致

射出长波辐射（OLR）与业务产品精度一致

离水辐射与业务产品精度一致

海洋水色与业务产品精度一致

海冰覆盖与业务产品精度一致


126


与业务产品精度一致

海表温度与业务产品精度一致

陆表反射比与业务产品精度一致

植被指数与业务产品精度一致

陆表温度与业务产品精度一致

积雪覆盖与业务产品精度一致

叶面积指数与业务产品精度一致

光合有效辐射吸收比与业务产品精度一致

净初级生产力与业务产品精度一致

BRDF/反照率与业务产品精度一致

陆表覆盖与业务产品精度一致

火点与业务产品精度一致

VASS-3(红外高光谱

探测仪/微波温度计

-2/微波湿度计-2）产

品处理分系统

HIRAS/MWTS-2/MWHS-2

L1C产品与业务产品精度一致

HIRAS视场云检测（有效

云量）产品与业务产品精度一致

HIRAS晴空大气温湿度

廓线反演产品与业务产品精度一致

HIRAS等效晴空出射辐

射产品与业务产品精度一致

MWTS-2视场降水判识产

品与业务产品精度一致

MWTS-2大气温度廓线反

演产品与业务产品精度一致

MWHS-2大气温湿度廓线

反演产品与业务产品精度一致

MWHS-2降水检测产品与业务产品精度一致


（SI）产品与业务产品精度一致

冰水厚度指数产品与业务产品精度一致

VASS-3综合大气温湿度

廓线反演产品与业务产品精度一致

大气状态推导产品与业务产品精度一致


(MWRI)处理分系统

通道分辨率匹配与业务产品精度一致

地面降水与业务产品精度一致

云水与业务产品精度一致

洋面大气可降水与业务产品精度一致

积雪深度/雪水当量与业务产品精度一致

陆表温度与业务产品精度一致


127


土壤水分与业务产品精度一致

干旱指数洪涝指数与业务产品精度一致

海面温度与业务产品精度一致

极区海冰覆盖与业务产品精度一致

海面风速与业务产品精度一致

高光谱温室气体监测

仪(GAS)产品处理分

系统

二氧化碳总量与业务产品精度一致

甲烷总量与业务产品精度一致

氧气总量与业务产品精度一致

一氧化碳总量与业务产品精度一致

全球导航卫星掩星探

测仪（GNOS）产品生

成分系统

折射率廓线与业务产品精度一致

温度廓线与业务产品精度一致

湿度廓线与业务产品精度一致

大气密度廓线与业务产品精度一致

电子密度与业务产品精度一致

空间环境监测仪仪器

包（SEM/WAI/IPM)产

品处理分系统

表面电位产品与业务产品精度一致

辐射剂量产品与业务产品精度一致

高能粒子产品与业务产品精度一致

极光图像投影产品与业务产品精度一致

氧氮气辉产品与业务产品精度一致

(2) 空间投影处理

基于卫星观测地理定位信息具有对段、弧段或轨道产品在不同空间分辨率下进行空间投

影功能，包括等经纬度、Hammer、Ease-Grid和极射赤面等方式；

(3) 产品图像生成功能

(4) 基于离线软件生成的 L2 投影及非投影产品，依据事前确定的调色表，生成产品图像，并

通过可配置参数在图像上添加相关地理信息。产品批处理生成功能

业务离线版软件须具备批处理能力，通过设置处理生成产品的开始时间和结束时间，即可以完

成该段时间内的产品生产。

(5) 基本的作业调度功能

通过可配置功能，软件可实现基本的作业调度，包括单类产品的作业分配和几类相互关联产品


128

的作业分配，可实现作业调度系统的基本功能。

(6) 日志输出功能

软件运行时需要详细的日志输出，包括：处理模块，日志生成时间，日志类型，详细的日志内

容等。

4.2.1.2 运行要求

能够在仿真系统上（AIX /Linux操作系统）上运行，软件开发不依赖业务调度系统（COSS）和

相应的业务运行环境。业务离线版软件包具有的功能包括：

1）能够处理 5分钟或轨道数据的生产与业务对应的反演产品；

2）通过配置文件配置输入文件；

3）离线生成的产品精度与业务产品精度一致；

4）具备批处理能力。

4.2.2 全球拼图工具软件包

包括 MERIS-2 分系统产品的离线版全球拼图工具和产品投影变换工具。

4.2.2.1 功能要求

具备的功能如下：

1) 全球产品生成功能

以 MERIS-2中 1km 分辨率的日产品为输入；

抽样 MERIS-2中 1km分辨率的日产品，生成用户要求的分辨率和投影方式的全球产品和浏

览图；

生成 KML文件；

2) 浏览图生成功能


129

生成产品的浏览图使用业务软件使用的色表，每种产品生成的浏览图类型与业务软件生成的一

致。

3) 全球拼图批处理功能

软件须具备批处理能力，通过设置处理生成产品的开始时间和结束时间，即可生成用户要求的

分辨率和投影方式的全球产品和浏览图。

4.2.2.2 运行要求

能够在仿真系统上（AIX /Linux操作系统）上运行，软件开发不依赖业务调度系统（COSS）和

相应的业务运行环境。业务离线版软件包具有的功能包括：

1）能够处理 5分钟或轨道数据的生产与业务对应的反演产品；

2）通过配置文件配置输入文件；

3）离线生成的产品精度与业务产品精度一致；

4）具备批处理能力。

4.3 业务运行要求

4.3.1 运行环境与外部接口

4.3.1.1 运行环境

业务运行软件必须具备跨平台能力，能够适应 Linux、AIX 等操作系统，能够灵活部署在小型

机或者刀片集群服务器上，能够满足任务书中规定的精度、时效、业务运行稳定性和可靠性要求。

4.3.1.2 支持环境

PGS需要风云三号地面应用系统计算机和网络系统业务软件系统（COSS）的调度。

PGS需要风云三号地面应用系统运行和控制系统业务软件系统 OCSS的运行控制。

PGS需要风云三号地面应用系统数据预处理系统业务软件系统 DPPS对卫星数据的预处理。

PGS 需要风云三号地面应用系统数据存档和服务系统业务软件系统 ARRS 对卫星定量遥感产品

的业务存档和分发服务。


130

PGS 所需的输入数据包括两类，一类是经过辐射定标和地理定位处理的各有效载荷 1 级数据，

另一类是产品生成过程中需要的基础地理信息数据，主要包括海陆标识数据、DEM 数据、地表分类

数据以及各载荷需要的特定辅助数据等。产品生成系统以上述数据为输入，经过各有效载荷产品生

成分系统处理，生成带有质量检验标识的各级科学数据产品。产品数据以 HDF 格式写入，其中除科

学数据外，还包括投影经纬度、投影参数、太阳和卫星天顶角和方位角信息、辅助数据等，利于下

一级用户使用。PGS 需要的数据支持环境如下图。

图 4.3-1产品生成系统 PGS 的输入和输出数据环境

4.3.1.3 外部接口

产品生成系统依托计算机与网络系统，以预处理系统生成的经过定标定位的各仪器 1级级数据，

以及其他辅助地理信息数据为基本输入数据，按照产品科学算法，生成满足精度要求的实时或准实


131

时、轨道、全球和区域大气、海表、陆表地球物理参数 2 级和 3 级数据产品。产品生成系统与 FY3

其他系统接口关系见下图。

产品生成系统

数据预处理系统仿真与技术支持系统

计算机和网络系统（L1级数据，更新算法及参数）

监

测

分

析

服

务

系

统

产

品

质

量

检

验

系

统

应

用

示

范

系

统

计算机和网络系统（L1/2/3级产品）

数

据

存

档

和

服

务

分

系

统

产品生成的辅助数

据

预报场数据、常规

观测资料

图 4.3-2产品生成系统 PGS 的外部接口关系图

4.3.2 业务软件再处理要求

业务软件再处理针对

灵活部署在不同处理节点上不影响实时业务情况下运行，在计算资源闲置时对有再处理需


132

求的软件进行处理；

产品算法升级后对历史数据进行再处理；

能够对单类产品或单个分系统进行再处理；

再处理后的数据标识不同的版本，送至存档系统分别存储；

要具有单个作业再处理能力。

4.3.3 业务软件应急或灵活配置能力要求

针对环境及重大天气、自然灾害应急响应的需求，产品生成软件具备应急处理能力，提高产品

生成时效；针对卫星、仪器在轨可能出现问题，要求产品生成软件针对可能出现的问题，具备产品

灵活配置处理能力，以保证产品的生成。主要的应急或灵活配置业务软件能力要求为：

1) 通常情况下保证 MPT数据要优于 DPT的数据进行处理，即中国区域观测数据优于国外其

他区域数据；

2) 大气探测 VASS（包括 HIRAS、MWTS 和 MWHS 三种仪器）能够具备单仪器处理、2 个仪器

数据融合处理、3 个仪器数据融合处理生成等大气温湿度廓线，根据实际的业务需求按

照上述三种情况之一进行产品生产；

3) 产品生成公共处理功能具有应急或灵活配置能力。各功能模块的内部以产品为单位，最

大限度减少产品间的关联性，最大限度保障功能模块内部可以按照产品独立进行应急或

灵活配置处理；

4) MERSI、MERSI 250米在没有调度系统（COSS）的情况下，具备单个模块运行进行 5分钟

数据的处理能力；

5) VASS、MWRI在没有调度系统（COSS）的情况下，具备单个模块运行进行弧段处理能力；

6) 在卫星或有效载荷故障情况下，根据故障预案或故障的具体情况实现业务产品的生成与

分发的能力；

7) 考虑灾害监测产品时效，在作业调度中优先执行；业务生成的中间 5分钟段、轨道弧段

产品具有业务可应用性；

8) 针对卫星产品业务应用需求，中国区域产品实时处理投影，实时分发应用。


133

5 用户质量要求

5.1 软件工程规范

1）供方应按照《总装备部软件工程规范》进行软件开发与项目管理；

2）有效性要求供方根据软件研制任务书，达到用户提出的与准确性和完备性相关的规定目

标；

3）系统建设涉及的关键技术和算法由供方负责解决。

4）安全性要求供方应采取软件可靠性技术措施确保系统不因软件的故障，出现不能容忍的

安全问题。

5）供方需遵守用户单位的相关标准和规范。

5.2 工程进度要求

产品生成系统的产品生成、优化功能等软件开发的进度要求如下表 5-1所示。

表 5-1 产品生成系统的进度和里程碑评审要求

CSCI 里程碑节点完成时间需方评审

产品生成业务软件

（其中性能改造产品要求在系统

联调联试前完成，优化产品要求在

在轨测试期结束前完成，新建产品

在系统验收前完成）

需求分析二个月

软件设计与实现五个月

系统联调联试一个月

验收交付一个月

产品应用软件包

需求分析一个月

软件设计与实现二个月

确认测试一个月

验收交付一个月

总的研制周期 14个月，其中产品生成业务软件需要在 FY-3D卫星发

射前完成系统联调联试。

5.3 软件工程里程碑评审

要求在各 CSCI的里程碑处进行需方控制的评审。

本项目要求的外部（用户）里程碑评审是：


134

1）需求分析评审，在软件需求分析完成时进行；

2）软件设计评审，在概要设计和关键详细设计完成时进行；

3）集成与验证评审，在集成与验证测试完成时进行；

4）验收与交付评审，在确认与验收测试完成时进行；

5.4 工程软件测试

5.4.1 被测试对象

用户级的测试，被测试对象的最小单位为各 CSCI的进程或独立程序。

5.4.2 测试方法

以黑盒方法为主进行定性、定量测试。软件测试方法具体以第三方测试要求为准。

5.4.2.1 测试

测试软件功能应达到的定性、定量要求。即按需求分析与方案论证中所确定的功能与性能需求，

对各 CSCI进行独立的定性、定量测试与验证。

5.4.2.2 软件测试记录与报告要求

软件测试过程中必须做好记录。具体要求是：

测试用例名称和项目唯一标识；

• 测试目的（说明测试被测试对象的什么特性）；

• 初始化（执行测试之前的软、硬件准备工作）；

• 操作步骤（执行测试时，实际操作的步骤）；

• 测试输入（与“软件测试说明”中的测试输入应保持一致）；

• 期望测试结果（与“软件测试说明”中的期望测试结果应保持一致）；

• 评估测试结果的标准（与“软件测试说明”中评估测试结果标准应保持一致）；

• 实际测试结果和测试结论；

• 测试人员和测试执行时间等。

• 测试完成后应提交测试报告，对整个测试结果给出综合的分析与评价。


135

5.4.3 软件测试组织

除单元测试外，其它各级测试应以独立的测试人员或组织为主进行。在工程统一安排第三方软

件测试的情况下，软件测试具体要求以第三方测试要求为准，软件应能通过第三方测试。

5.5 工程文档要求

供方应按《总装备部软件工程规范》的要求为每一个 CSCI编制下列文档或文件：

• 软件需求规格说明；

• 软件设计说明；

• 用户参考手册；

• 标准化产品说明文档（ATBD）

• 软件开发计划；

• 软件配置管理计划

• 软件质量保证计划；

• 软件验证与确认测试文档；

• 系统测试报告；

• 研制质量报告；

• 研制技术报告；

• 研制总结报告。

6 验收与交付要求

6.1 完成形式和交付内容

本项目各 CSCI的完成形式为所有的软件产品均已交付并投入使用或运行。其交付的内容包括：

文档和程序等。

1) 文档：按任务书要求交付文档。并应严格按照软件工程技术规范，及时进行必要的维护和版本

更新，以确保其文实相符。所交付的文档应以电子方式和硬拷贝方式各提供 3份。

2) 程序：供方应交付的软件程序包括：


136

• 可执行代码：以 CD-ROM 介质提供的与文档相符的执行代码，支持软件，测试程序和数据

等；

• 源程序代码：以 CD-ROM 介质提供的与文档相符的软件包及其测试源程序、头文件、编译

连接过程文件、系统安装过程脚本（或控制）文件等。

3) 系统联调与仿真 V，V&T：凡是必须与实时业务系统连线、在线的 CSCI，供方在开发完成并通

过确认测试后，还应通过对于实时业务系统的仿真联调和测试。

6.2 用户培训

供方应按照各 CSCI的用户特点进行用户技术培训。具体内容包括，但不限于：

1) 各 CSCI的基本概念与实现梗概方法；

2) 各 CSCI的的使用（包括二次开发）方法；

3) 运行时可能的故障判定及应急处置方法等。

6.3 软件验收过程

各 CSCI 在交付之前，必须履行软件产品验收过程。软件验收必须遵守《总装备部软件工程规

范》的规定，履行正式手续，遵循以下工作步骤：

1) 提出软件验收申请；

2) 制定软件验收计划；

3) 成立软件验收委员会；

4) 进行软件验收测试和配置审计；

5) 进行软件移交验收评审；

6) 形成软件移交验收报告；

7) 试运行稳定后进行软件验收评审；

8) 移交软件产品。

6.4 软件验收准则

各 CSCI都适用的验收准则是：

1) 软件产品符合任务书规定的全部功能和质量要求；

2) 软件均须通过双方商定的测试细则所要求的各项测试；

3) 软件及验收文档齐全，符合任务书要求及有关标准的规定；

4) 文档和最终技术状态一致，程序和文档相符；


137

5) 供方提交了软件质量评测报告；

6) 通过了需方组织的配置审计并提交了配置管理报告。

6.5 验收测试环境

验收测试大纲中双方商定的各 CSCI验收测试运行环境。验收地点在国家卫星气象中心。

6.6 软件移交

软件产品验收通过后，供方必须按验收评审意见，做好后续工作，并在得到验收委员会或其指

定人员认可后，按合同书要求，将软件产品移交给需方。具体要求如下：

1) 交接双方应按验收大纲的要求做好移交/接收的准备工作，成立相应的组织，指定软

件产品交接的负责人；

2) 供方根据合同规定提出软件产品移交项目清单，在验收委员会的审定与监督下，逐项

核实并移交给需方。移交结束后形成产品移交文件，并由双方签署完整的移交项目清单。

3) 产品移交文件应包括以下内容：移交项目的名称、数量和装载媒体等的详细说明；移

交的时间，地点和交接负责人的签名等。

7 维护要求

7.1 软件保障

在每一个 CSCI移交之后，供方必须按合同的规定继续做好每一个 CSCI运行期间的软件保障工

作。包括根据用户要求，进行系统联调或业务运行的现场支持与服务、修正 CSCI 本身的缺陷以及

原有功能需求的适应性改进等。需方负责提供各项必要的现场后勤支持与保障。

7.2 供方的责任

按合同对软件保障期内供方责任的规定进行，主要工作是：

1) 应在本任务书规定的支持环境下完成软件的安装和检查；

2) 提供的代码，应支持在任务书规定的支持环境下维护和重新生成；

3) 应按任务书规定向需方提供保证软件正常运行的培训和其它服务；

4) 应按任务书规定帮助用户解决软件使用过程中遇到的技术问题。


138

5) 应按要求配合需方完成系统联调联试及在轨测试工作。

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