MODIS LST (MOD11·MOD21)¶

MODIS/Terra·Aqua Land Surface Temperature and Emissivity MOD11·MYD11(분할창)·MOD21·MYD21(TES) Version 6.1 (MODIS 위성 1 km 주간·야간 지표면온도와 방출률)

지원 축소·대체 예정

한눈에 보기¶

기간 참고: Terra(MOD11·MOD21)는 2000-02-24(8일·월 자료는 2000-02-18·2000-02-01 구간 시작), Aqua(MYD11·MYD21)는 2002-07-04부터입니다. 2026-10-13 확인 시 LP DAAC에는 2026년 10월 초~중순 자료까지 있습니다. Terra 2026-03-26 20:00 UTC~03-27 19:23 UTC 자료는 보정팀이 의심·불량으로 표시했습니다. MODIS 수집이 끝나면 마지막 재처리가 있을 예정입니다.

개요¶

MODIS 열적외 밴드로 구한 맑은 날의 지표면(피부) 온도와 방출률 자료로, 같은 Collection 6.1 안에 알고리즘이 다른 두 계열이 있습니다. MOD11·MYD11은 밴드 31·32 밝기온도 차이를 쓰는 일반화 분할창(split-window) 방식으로, 토지피복 분류에서 정한 방출률을 가정하고 구름 낀 의심 화소를 걸러 냅니다. MOD21·MYD21은 ASTER에서 쓰던 온도·방출률 분리(TES) 방식으로 밴드 29·31·32의 방출률을 온도와 함께 물리적으로 풀어, 사막·건조지에서 MOD11의 3~5 K 저온 편향을 줄였지만 걸러지지 않은 이상 고온값이 남습니다. Terra(오전·밤)와 Aqua(오후·새벽) 판이 따로 있으며, 일·8일·월 자료를 1 km 타일과 0.05° 전지구 격자로 제공합니다.

후속 자료와 무엇이 달라졌나¶

MODIS LST C6 (MOD11·MOD21) → MODIS LST C6.1¶

전환 시점: 2021-02

MOD11의 과학 알고리즘·파일 형식은 그대로이고 입력 L1B 보정이 개선되었습니다. MOD21은 대기 보정 입력이 MERRA-2(일부 NCEP)에서 GEOS-5 FP로 바뀌고 0.05° 전지구 격자(CMG) 제품 MxD21C1·C2·C3가 새로 생겼습니다. C6 자료는 2023-07-31 배포가 끝났습니다.

출처: MOD21A1D V061 컬렉션 설명 (버전 설명) · MOD11 C6.1 User's Guide · MOD21 C6.1 User's Guide

MODIS LST MOD11·MOD21 C6.1 → VIIRS LST VNP21·VJ121·VJ221 V2 예정¶

NASA의 VIIRS 지표면온도는 MOD21과 같은 TES 알고리즘·입력으로 만든 VNP21(Suomi NPP)·VJ121(NOAA-20)·VJ221(NOAA-21) V2이며, 개발진은 MODIS(MxD21)와 VIIRS LST가 약 ±0.5 K 안에서 일치한다고 보고했습니다. MOD11 분할창 방식을 잇는 NASA VIIRS 제품은 없으므로, MOD11 사용자는 알고리즘 차이까지 함께 바뀝니다. Terra·Aqua가 2026년 말 이후 종료되면 전환이 완료됩니다.

출처: Hulley et al. (2018), IEEE JSTARS — MODIS·VIIRS LST 일관성 · VNP21 Collection 2 User's Guide · Transition from MODIS to VIIRS (Earthdata, 2025-05-02)

두 자료를 비교표로 나란히 보기

활용 가능한 변수¶

LP DAAC 데이터 카탈로그와 C6.1 사용자 가이드 기준 변수(SDS)입니다. HDF-EOS2(HDF4) 파일의 실제 값 = 저장값 × scale_factor (+ offset)입니다. LST는 scale 0.02(K), 저장값 0은 채움값입니다. MYD(Aqua) 파일도 변수 이름이 같습니다. MOD11은 오염 의심 화소를 채움값으로 지우지만 MOD21은 값을 남겨 두므로 QC로 직접 걸러야 합니다.

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

MOD11 분할창 — 일자료 1 km (MOD11A1·MYD11A1)¶

MOD11 분할창 — 8일·월 자료 (MOD11A2 1 km / MOD11C3 0.05°)¶

MOD21 TES — 일자료 1 km (MOD21A1D 주간 / MOD21A1N 야간, MYD21 동일)¶

MOD21 TES — 8일·월 자료 (MOD21A2 1 km / MOD21C3 0.05°)¶

고정 정보¶

전체 변수 목록은 공식 문서에서 확인하세요.

받는 방법¶

• NASA Earthdata Search (LP DAAC, Earthdata Cloud) — HTTPS 다운로드 / earthaccess / Earthdata Search
  • short name 예: MOD11A1·MOD11A2·MOD11C1·MOD11C3·MOD11_L2, MOD21A1D·MOD21A1N·MOD21A2·MOD21C1·MOD21C3·MOD21(L2), Aqua는 MOD→MYD. version은 모두 061입니다. 파일은 data.lpdaac.earthdatacloud.nasa.gov 아래 HTTPS로 받으며 무료 Earthdata 로그인이 필요합니다. 예전 LP DAAC Data Pool 배포는 2025-06-30에 끝났습니다.
• AppEEARS (영역·지점 부분 추출) — 웹 / API — 지점 시계열·영역을 GeoTIFF·NetCDF4로 추출
  • 필요한 영역·기간·변수만 골라 받을 수 있고 위경도 투영으로 바꿔 받을 수 있습니다. 관측소 지점 비교에 편합니다.
• AWS us-west-2 직접 접근 (S3) — 클라우드 저장소(S3, us-west-2 안에서만)
  • s3://lp-prod-protected/MOD11A1.061/ 처럼 저장되어 있으며 임시 자격증명이 필요합니다.

예시 코드¶

earthaccess로 Terra MOD11A1 일자료를 받아 pyhdf로 읽고, 필수 QA(비트 0~1)가 '좋음(00)'인 화소만 남기는 예입니다. 관측 시각도 함께 읽어 궤도 표류를 확인하세요.

# 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="MOD11A1", version="061",
    temporal=("2024-08-01", "2024-08-03"),
    bounding_box=(126.5, 37.0, 127.5, 38.0),   # (서, 남, 동, 북) 서울 주변
)
files = earthaccess.download(results, "mod11")

hdf = SD(files[0], SDC.READ)
lst = hdf.select("LST_Day_1km").get().astype("float64")
qc = hdf.select("QC_Day").get()
vt = hdf.select("Day_view_time").get().astype("float64")

good = (lst > 0) & ((qc & 0b11) == 0)        # 채움값 제거 + 필수 QA '좋음'
lst_k = np.where(good, lst * 0.02, np.nan)    # K
view_time = np.where(vt < 255, vt * 0.1, np.nan)  # 지방 태양시(시)
print(np.nanmean(lst_k) - 273.15, np.nanmedian(view_time))

실전 팁¶

• MOD11과 MOD21은 같은 날 같은 곳이라도 값이 다릅니다. 사막·건조지·나지에서는 MOD11이 3~5 K 낮게(저온 편향) 나올 수 있고, MOD21은 걸러지지 않은 먼지·구름 오염 때문에 이상 고온값이 더 자주 나옵니다. 한 연구 안에서 두 계열을 섞지 마세요.
• MOD21은 오염 화소를 채움값으로 지우지 않습니다. 사용자 가이드는 QC 비트(특히 필수 QA·LST 정확도), 방출률(밴드 31·32가 0.95 미만이면 의심), 오차 추정값을 함께 써서 걸러 내라고 권합니다.
• 궤도 표류 때문에 2020년(Terra)·2021년(Aqua) 이후 관측 시각이 해마다 바뀝니다. 장기 추세·이상값 분석에는 Day_view_time·View_Time을 함께 보고, 시각 보정이나 같은 시각대 표본만 고르는 방법을 검토하세요.
• LP DAAC 공지에 따르면 궤도가 낮아지고 표류하면서 격자 크기가 줄고 엄격한 16일 반복 주기가 깨졌으며, 통과 시각이 늦어지면 태양고도가 낮아 그림자가 늘어납니다. MODIS 품질평가팀은 2024년 말부터 주사 간격(scan gap) 확대 등 영향이 크게 나타났다고 밝혔습니다.
• Aqua MYD21은 밴드 29 밝기온도가 2018년부터 전자 혼선으로 올라가 지표면온도가 예상보다 높게 나온다는 공식 공지(2024-01)가 있습니다. Aqua TES 자료로 2018년 이후 추세를 볼 때 주의하세요.
• Terra MOD21은 2006-08-29부터 밴드 29 고장 검출기 때문에 L2에 줄무늬가 생기며, 해당 화소는 QC 비트에 표시되고 근접 값으로 채운 것이라 과학 분석에 쓰면 안 됩니다.
• 8일·월 자료는 맑은 날만 평균한 '맑은 하늘 편향' 값입니다. 흐린 날이 많은 장마철에는 평균에 들어간 날 수가 적어 대표성이 떨어집니다.
• LST는 2 m 기온이 아니라 지표(피부) 온도입니다. 한낮에는 기온보다 훨씬 높고 맑은 밤에는 더 낮습니다. 기상청 관측 기온과 직접 비교하지 마세요.
• 값 = 저장값 × 0.02(K)이며 저장값 0이 채움값입니다. 방출률은 저장값 × 0.002 + 0.49입니다.

공지 및 변경 이력¶

논문에 넣을 레퍼런스¶

데이터셋 인용¶

MOD11A1 V6.1 (Terra 분할창 일자료) — DOI 10.5067/MODIS/MOD11A1.061

@misc{mod11a1_v061,
  author    = {Wan, Zhengming and Hook, Simon and Hulley, Glynn},
  title     = {{MODIS/Terra} Land Surface Temperature/Emissivity Daily {L3} Global 1km {SIN} Grid {V061}},
  year      = {2021},
  publisher = {NASA Land Processes Distributed Active Archive Center},
  doi       = {10.5067/MODIS/MOD11A1.061}
}

MOD11A2 V6.1 (Terra 분할창 8일 자료) — DOI 10.5067/MODIS/MOD11A2.061

@misc{mod11a2_v061,
  author    = {Wan, Zhengming and Hook, Simon and Hulley, Glynn},
  title     = {{MODIS/Terra} Land Surface Temperature/Emissivity 8-Day {L3} Global 1km {SIN} Grid {V061}},
  year      = {2021},
  publisher = {NASA Land Processes Distributed Active Archive Center},
  doi       = {10.5067/MODIS/MOD11A2.061}
}

MOD21A1D V6.1 (Terra TES 주간 일자료) — DOI 10.5067/MODIS/MOD21A1D.061

@misc{mod21a1d_v061,
  author    = {Hulley, Glynn and Hook, Simon},
  title     = {{MODIS/Terra} Land Surface Temperature/3-Band Emissivity Daily {L3} Global 1km {SIN} Grid Day {V061}},
  year      = {2021},
  publisher = {NASA Land Processes Distributed Active Archive Center},
  doi       = {10.5067/MODIS/MOD21A1D.061}
}

MOD21A2 V6.1 (Terra TES 8일 자료) — DOI 10.5067/MODIS/MOD21A2.061

@misc{mod21a2_v061,
  author    = {Hulley, Glynn and Hook, Simon},
  title     = {{MODIS/Terra} Land Surface Temperature/3-Band Emissivity 8-Day {L3} Global 1km {SIN} Grid {V061}},
  year      = {2021},
  publisher = {NASA Land Processes Distributed Active Archive Center},
  doi       = {10.5067/MODIS/MOD21A2.061}
}

논문 인용¶

일반화 분할창 알고리즘 (Wan & Dozier, 1996) — DOI 10.1109/36.508406

@article{wan1996splitwindow,
  author  = {Wan, Zhengming and Dozier, J.},
  title   = {A generalized split-window algorithm for retrieving land-surface temperature from space},
  journal = {IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing},
  volume  = {34},
  number  = {4},
  pages   = {892--905},
  year    = {1996},
  doi     = {10.1109/36.508406}
}

MOD11 Collection 6 개선·검증 (Wan, 2014) — DOI 10.1016/j.rse.2013.08.027

@article{wan2014c6,
  author  = {Wan, Zhengming},
  title   = {New refinements and validation of the collection-6 {MODIS} land-surface temperature/emissivity product},
  journal = {Remote Sensing of Environment},
  volume  = {140},
  pages   = {36--45},
  year    = {2014},
  doi     = {10.1016/j.rse.2013.08.027}
}

ASTER·MODIS 일관 TES 산출 (Hulley & Hook, 2011) — DOI 10.1109/TGRS.2010.2063034

@article{hulley2011tes,
  author  = {Hulley, Glynn C. and Hook, Simon J.},
  title   = {Generating Consistent Land Surface Temperature and Emissivity Products Between {ASTER} and {MODIS} Data for Earth Science Research},
  journal = {IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing},
  volume  = {49},
  number  = {4},
  pages   = {1304--1315},
  year    = {2011},
  doi     = {10.1109/TGRS.2010.2063034}
}

MODIS·VIIRS TES 지표면온도 연속성 (Hulley et al., 2018) — DOI 10.1109/JSTARS.2017.2779330

@article{hulley2018modisviirs,
  author  = {Hulley, G. C. and Malakar, N. K. and Islam, T. and Freepartner, R. J.},
  title   = {{NASA}'s {MODIS} and {VIIRS} Land Surface Temperature and Emissivity Products: A Long-Term and Consistent Earth System Data Record},
  journal = {IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing},
  volume  = {11},
  number  = {2},
  pages   = {522--535},
  year    = {2018},
  doi     = {10.1109/JSTARS.2017.2779330}
}

사사(Acknowledgements) 작성¶

쓴 제품마다 LP DAAC 데이터셋 DOI(10.5067/MODIS/.061 형식, 예: Aqua 일자료 10.5067/MODIS/MYD11A1.061)를 인용하세요. MOD11은 Wan & Dozier (1996)·Wan (2014), MOD21은 Hulley & Hook (2011)과 MOD21 ATBD를 알고리즘 근거로 함께 인용합니다.

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¶

• MOD11A1 V061 데이터 카탈로그 (LP DAAC)
• MOD21A1D V061 데이터 카탈로그 (LP DAAC)
• MOD11 C6.1 User's Guide
• MOD21 C6.1 User's Guide
• MOD21 ATBD
• Aqua MODIS Acquisition Plan Through August 2026 (LP DAAC, 궤도 표류 일정)
• Terra 홈페이지 (적도 통과 시각·고도)
• MODIS/VIIRS 지면 품질평가(LDOPE) 알려진 문제