MODIS LAI/FPAR (MCD15)¶

MODIS Leaf Area Index / FPAR (MCD15A2H·MCD15A3H·MOD15A2H·MYD15A2H) Version 6.1 (MODIS 엽면적지수·광합성유효복사 흡수율, 500 m·8일/4일)

지원 축소·대체 예정

한눈에 보기¶

기간 참고: Terra 단독 MOD15A2H는 2000-02-18부터, Aqua 단독 MYD15A2H와 Terra+Aqua 결합 MCD15A2H(8일)·MCD15A3H(4일)는 2002-07-04부터입니다. 2026-10-13에 CMR로 한반도 타일(h28v05)을 확인했을 때 MCD15A2H·MOD15A2H는 2026-09-22~29 합성, MCD15A3H는 2026-09-30~10-03 합성이 최신이었습니다. MODIS 자료 수집은 Terra·Aqua 운영 종료와 함께 끝날 예정입니다.

개요¶

NASA Terra·Aqua 위성의 MODIS 관측으로 만든 전지구 엽면적지수(LAI)와 광합성유효복사(400~700 nm) 흡수율(FPAR) 자료입니다. 적색·근적외 지표 반사도를 3차원 복사전달 모델로 만든 조견표(LUT)에 맞춰 LAI·FPAR를 구하고, 실패하면 NDVI 경험식(백업 알고리즘)을 씁니다. 500 m Sinusoidal 타일로 8일(두 위성 결합·단독)과 4일(결합) 합성이 제공되며, 2000년부터 이어진 기록이라 생태·탄소순환·지면 모델 검증에 널리 쓰입니다. 후속 자료는 같은 알고리즘을 VIIRS에 적용한 VNP15·VJ115·VJ215입니다.

후속 자료와 무엇이 달라졌나¶

MODIS LAI/FPAR C6.1 (MCD15A2H 등) → VIIRS LAI/FPAR V2 (VNP15A2H·VJ115A2H·VJ215A2H) 예정¶

전환 시점: 2027

같은 보스턴대 알고리즘(3차원 복사전달 조견표 + NDVI 백업)을 VIIRS 적색·근적외 채널에 맞춰 옮긴 후속 자료입니다. 2012~2016년 비교에서 전지구 평균 차이는 LAI −0.006, FPAR −0.002 수준으로 작았지만, 변수 이름·품질 비트 배치·파일 형식이 달라 코드는 고쳐야 합니다. MODIS 수집은 Terra·Aqua 종료(2026년 말~2027년)와 함께 끝납니다.

출처: Transition from MODIS to VIIRS (NASA Earthdata 공지, 2025-05-02) · VNP15 사용자 안내서 V1.2 (2018) · Xu et al. (2018) — VIIRS·MODIS LAI/FPAR 일관성 분석 (Forests) · Román et al. (2024) — MODIS C6.1과 VIIRS C2 육상 제품 연속성 (RSE)

두 자료를 비교표로 나란히 보기

MODIS LAI/FPAR C6 → MODIS LAI/FPAR C6.1¶

전환 시점: 2023-07

과학 알고리즘은 그대로 두고 Terra·Aqua L1B 보정 방식과 편광 보정만 바꿔 전 기간을 다시 만든 판입니다. 형식·변수 이름은 C6과 같습니다. C6(006) 육상 제품은 2023년 7월 31일 배포가 끝났습니다.

출처: MOD15 C6.1 사용자 안내서 (2020) · MODIS Version 6.0 육상 제품 배포 종료 최종 공지 (2023-07-25)

활용 가능한 변수¶

MOD15 C6.1 사용자 안내서와 LP DAAC 컬렉션 정보 기준입니다. 8일·4일, Terra·Aqua·결합 제품 모두 같은 SDS 이름을 씁니다. 값은 부호 없는 8비트 정수로 저장되어 있어 척도 인수를 곱해야 하며, 249~255는 비식생·결측 코드입니다(아래 팁 참고).

순간값 평균 누적 최대 최소 고정값 — 순간값: 표시 시각의 값 · 평균/누적/최대/최소: 표시된 구간 동안의 값 · 고정값: 시간에 따라 변하지 않음

LAI·FPAR (500 m, 8일·4일 합성)¶

전체 변수 목록은 공식 문서에서 확인하세요.

받는 방법¶

• NASA Earthdata Search (LP DAAC, Earthdata Cloud) — 웹 검색·HTTPS 다운로드 / earthaccess
  • 링크는 MCD15A2H V061입니다. 짧은 이름(short name)은 MCD15A2H·MCD15A3H·MOD15A2H·MYD15A2H, 버전은 061이며, 파일은 HDF-EOS2(.hdf) 타일 단위입니다. LP DAAC Data Pool의 MODIS 배포는 2025년 6월 30일 끝났으므로 예전 Data Pool 주소를 쓰던 스크립트는 Earthdata Cloud(earthaccess 등)로 바꾸세요.
• AppEEARS (영역·지점 추출) — 웹·API — 영역(GeoTIFF·NetCDF4) 또는 지점(CSV) 추출, 투영 변환 가능
  • 타일·Sinusoidal 투영을 다루지 않고 관심 지역만 위경도 격자로 받을 수 있어 처음 쓰는 사람에게 편합니다. 품질 비트 해석표도 함께 받습니다.
• Earthdata 자료 카탈로그 (MCD15A2H V061) — 웹 (문서·인용·레이어 정보)

예시 코드¶

earthaccess로 2024년 7월 MCD15A2H를 받아 한반도 중부 타일(h28v05)의 LAI를 읽는 예입니다. HDF4 파일이라 pyhdf로 엽니다. 저장값 249 이상은 비식생·결측 코드라 먼저 지우고, SCF_QC(5~7번 비트)가 0·1인 주 알고리즘 값만 남깁니다.

# pip install earthaccess pyhdf numpy
import earthaccess
import numpy as np
from pyhdf.SD import SD, SDC

earthaccess.login()  # 무료 NASA Earthdata 계정
results = earthaccess.search_data(
    short_name="MCD15A2H", version="061",
    temporal=("2024-07-01", "2024-07-31"),
    bounding_box=(126.5, 35.5, 128.5, 37.5),   # (서, 남, 동, 북)
)
files = earthaccess.download(results, "./mcd15a2h")

for f in sorted(map(str, files)):
    if ".h28v05." not in f:          # 한반도 중부 타일만
        continue
    sd = SD(f, SDC.READ)
    raw = sd.select("Lai_500m")[:].astype("float32")
    qc = sd.select("FparLai_QC")[:]
    lai = np.where(raw <= 100, raw * 0.1, np.nan)   # 249~255 = 비식생·결측
    scf = (qc >> 5) & 0b111                          # 0·1 = 주(RT) 알고리즘
    lai[scf > 1] = np.nan
    print(f.split("/")[-1], "평균 LAI:", np.nanmean(lai))

실전 팁¶

• LAI·FPAR는 uint8 저장값입니다. LAI는 × 0.1, FPAR는 × 0.01을 하고, 249~255(255 결측, 254 내륙 물, 253 나지·희소 식생, 252 만년설·빙하, 251 습지, 250 도시, 249 미분류)를 반드시 먼저 지우세요. 그대로 평균하면 LAI가 25에 가까운 터무니없는 값이 나옵니다.
• FparLai_QC의 5~7번 비트(SCF_QC)가 알고리즘 경로입니다. 0(주 알고리즘)·1(주 알고리즘, 포화)이 믿을 만하고, 2·3은 NDVI 경험식 백업, 4는 생산 안 됨입니다. 구름이 잦은 여름 장마철 한반도에서는 백업 비율이 높으니 품질별로 나눠 보세요.
• 울창한 숲에서는 반사도가 포화되어 LAI가 과소평가되고 불확실성이 큽니다(QC 1, 포화). 열대림·온대 활엽수림의 최대 LAI 비교에 주의하세요.
• 비트 순서는 오른쪽(0번)부터 읽습니다. 사용자 안내서 예시처럼 64는 이진수 1000000이라 5~7번 비트 값이 2(백업 알고리즘)입니다.
• 타일은 Sinusoidal 투영이라 위경도 격자와 화소 경계가 맞지 않습니다. 지점 추출·재투영이 필요하면 AppEEARS나 GDAL을 쓰세요. 한반도는 h28v05·h29v05 등 여러 타일에 걸칩니다.
• Terra·Aqua 궤도 표류로 2024년 말부터 MODIS 화소 크기·주사 틈(scan gap)·일주기 표집이 눈에 띄게 달라졌다는 것이 MODIS 품질팀(LDOPE) 공지입니다. 최근 몇 년의 추세를 해석할 때는 같은 기간 VIIRS LAI와 비교해 보세요.
• 장기 분석에는 두 위성 결합 MCD15A2H(2002-07~)를 권합니다. 2000~2002년이 꼭 필요하면 Terra 단독 MOD15A2H를 써야 하므로 그 시점에서 표본 수가 달라진다는 점을 밝히세요.

공지 및 변경 이력¶

논문에 넣을 레퍼런스¶

데이터셋 인용¶

MCD15A2H V061 (Terra+Aqua 8일) — DOI 10.5067/MODIS/MCD15A2H.061

@misc{mcd15a2h_v061,
  author    = {Myneni, Ranga and Knyazikhin, Yuri and Park, Taejin},
  title     = {{MODIS/Terra+Aqua} Leaf Area Index/{FPAR} 8-Day {L4} Global 500m {SIN} Grid {V061}},
  year      = {2021},
  publisher = {NASA Land Processes Distributed Active Archive Center},
  doi       = {10.5067/MODIS/MCD15A2H.061}
}

MCD15A3H V061 (Terra+Aqua 4일) — DOI 10.5067/MODIS/MCD15A3H.061

@misc{mcd15a3h_v061,
  author    = {Myneni, Ranga and Knyazikhin, Yuri and Park, Taejin},
  title     = {{MODIS/Terra+Aqua} Leaf Area Index/{FPAR} 4-Day {L4} Global 500m {SIN} Grid {V061}},
  year      = {2021},
  publisher = {NASA Land Processes Distributed Active Archive Center},
  doi       = {10.5067/MODIS/MCD15A3H.061}
}

MOD15A2H V061 (Terra 8일) — DOI 10.5067/MODIS/MOD15A2H.061

@misc{mod15a2h_v061,
  author    = {Myneni, Ranga and Knyazikhin, Yuri and Park, Taejin},
  title     = {{MODIS/Terra} Leaf Area Index/{FPAR} 8-Day {L4} Global 500m {SIN} Grid {V061}},
  year      = {2021},
  publisher = {NASA Land Processes Distributed Active Archive Center},
  doi       = {10.5067/MODIS/MOD15A2H.061}
}

논문 인용¶

MODIS LAI/FPAR 첫해 전지구 산출 (알고리즘·초기 평가) — DOI 10.1016/S0034-4257(02)00074-3

@article{myneni2002modislai,
  author  = {Myneni, R. B. and Hoffman, S. and Knyazikhin, Y. and Privette, J. L. and Glassy, J. and Tian, Y. and Wang, Y. and Song, X. and Zhang, Y. and Smith, G. R. and Lotsch, A. and Friedl, M. and Morisette, J. T. and Votava, P. and Nemani, R. R. and Running, S. W.},
  title   = {Global products of vegetation leaf area and fraction absorbed {PAR} from year one of {MODIS} data},
  journal = {Remote Sensing of Environment},
  volume  = {83},
  number  = {1-2},
  pages   = {214--231},
  year    = {2002},
  doi     = {10.1016/S0034-4257(02)00074-3}
}

Collection 6 평가 1부 (일관성·개선점) — DOI 10.3390/rs8050359

@article{yan2016modisc6,
  author  = {Yan, Kai and Park, Taejin and Yan, Guangjian and Chen, Chi and Yang, Bin and Liu, Zhao and Nemani, Ramakrishna R. and Knyazikhin, Yuri and Myneni, Ranga B.},
  title   = {Evaluation of {MODIS} {LAI/FPAR} Product Collection 6. Part 1: Consistency and Improvements},
  journal = {Remote Sensing},
  volume  = {8},
  number  = {5},
  pages   = {359},
  year    = {2016},
  doi     = {10.3390/rs8050359}
}

사사(Acknowledgements) 작성¶

LP DAAC는 EOSDIS 자료 이용·인용 지침에 따라 실제로 쓴 제품(8일·4일, Terra·Aqua·결합)의 데이터셋 DOI를 인용해 달라고 요청합니다. Aqua 단독 MYD15A2H V061의 DOI는 10.5067/MODIS/MYD15A2H.061입니다. 알고리즘 설명에는 Myneni et al. (2002)과 C6 평가 논문을 함께 인용하세요.

Information on the datasets used in this study was compiled with the help of the Korean Climate Data Navigator (KCDN) (Sim, 2026; https://doi.org/10.5281/zenodo.23300923).

참고 링크¶

• MOD15 C6.1 사용자 안내서 (PDF)
• MOD15 알고리즘 이론 문서(ATBD, PDF)
• Earthdata 카탈로그 — MCD15A2H V061
• Earthdata 카탈로그 — MCD15A3H V061
• MODIS/VIIRS 육상 품질 알려진 문제(LDOPE)
• MODIS Land 팀 소식 (궤도 표류·C7 계획)
• LAADS DAAC — MODIS to VIIRS Transition