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Landsat

TM数据（Landsat5）

MODIS

Sentinel-2

高分二号

其他总结

资源系列

高分系列

夜间遥感

Landsat

• 从1972年7月23日以来，已发射8颗（第6颗发射失败），Landsat 1-4 均相继失效；Landsat 5 于2013年6月退役；
  • Landsat 5 是一颗光学对地观测卫星，有效载荷为专题制图仪（TM）、多光谱成像仪（MSS）。
• Landsat 7 于1999年4月15日发射升空；
  • 装备有增强型专题制图仪（Enhanced Thematic Mapper Plus ，ETM+） ,被动感应地表反射的太阳辐射和散发的热辐射。
  • 2003年5月31日，Landsat-7 ETM+机载扫描行校正器（SLC）故障，导致此后获取的图像出现了数据条带丢失，严重影响了Landsat ETM遥感影像的使用。此后Landsat 7 ETM SLC-on 是指2003.5.31日故障之前的数据产品，Landsat 7 ETM SLC-off  则是故障之后的数据产品。部分学者开展了受损修复研究，现ENVI已有相应插件，使用插值方法修补缺失的条带部分。
• Landsat 8 于2013年2月11日发射升空；
  • 经过100天测试运行后开始获取影像；每16（18天 for MSS）天重复覆盖一次；北半球中纬度地区获得中等太阳高度角(25°-30°)的上午成像；
  • 装备有陆地成像仪（Operational Land Imager ，OLI ) 和热红外传感器（Thermal Infrared Sensor，TIRS）。
  • OLI被动感应地表反射的太阳辐射和散发的热辐射，有9个波段的感应器，覆盖了从红外到可见光的不同波长范围。与 Landsat 7 卫星的ETM+传感器相比，OLI增加了一个蓝色波段（band1，0.43-0.45μm）和一个短波红外波段（band9，1.36-1.39μm），蓝色波段主要用于海岸带观测，短波红外波段包括水汽强吸收特征，可用于云检测。
  • TIRS是有史以来最先进，性能最好的热红外传感器。TIRS将收集地球热量流失，目标是了解所观测地带水分消耗，特别是干早地区水分消耗。
• landsat 的参考系。有两种WRS1和WRS2，前者在1983年以前的卫星 landsat1-3 的参考系，以后发射的卫星使用ERS2。全称为World Wide Reference System，是结合卫星的轨迹重复特征和星下点制定的参考系。

讯享网

TM数据（Landsat5）

        TM遥感影像的数据类型为DAT，我们拿到的一景影像中的原始数据有三个文件，一个是SCENEO1文件夹，其中包括TM影像的7个波段，band1到 band7，还包括一个header.dat的头文件，共8个数据，另外的两个是LBL和SELF文件，可以用记事本打开，记录这景TM影像的一些基本信息，如时间、经纬度、像元的行列数等。

各个波段的特征

• B1为蓝色波段，该波段位于水体衰减系数最小的部位，对水体的穿透力最大，用于判别水深，研究浅海水下地形、水体浑浊度等，进行水系及浅海水域制图；
• B2为绿色波段，该波段位于绿色植物的反射峰附近，对健康茂盛植物反射敏感，可以识别植物类别和评价植物生产力，对水体具有一定的穿透力，可反映水下地形、沙洲、沿岸沙坝等特征；
• B3为红波段，该波段位于叶绿素的主要吸收带，可用于区分植物类型、覆盖度、判断植物生长状况等，此外该波段对**地表、植被、岩性、地层、构造、地貌、水文等特征均可提供丰富的植物信息；
• B4为近红外波段，该波段位于植物的高反射区，反映了大量的植物信息，多用于植物的识别、分类，同时它也位于水体的强吸收区，用于勾绘水体边界，识别与水有关的地质构造、地貌等；
• B5为短波红外波段，该波段位于两个水体吸收带之间，对植物和土壤水分含量敏感，从而提高了区分作物的能力，此外，在该波段上雪比云的反射率低，两者易于区分，B5的信息量大，应用率较高；
• B6为热红外波段，该波段对地物热量辐射敏感，根据辐射热差异可用于作物与森林区分、水体、岩石等地表特征识别；
• B7为短波外波段，波长比 B5 大，是专为地质调查追加的波段，该波段对岩石、特定矿物反应敏感，用于区分主要岩石类型、岩石水热蚀变，探测与交代岩石有关的粘土矿物等；
• B8为全色波段（Pan），该波段为Landsat-7新增波段，它覆盖的光谱范围较广，空间分辨率较其他波段高，因而多用于获取地面的几何特征。

波段组合：

• TM321 （RGB）：均是可见光波段，合成结果接近自然色彩。对浅水透视效果好，可用于监测水体的浊度、含沙量、水体沉淀物质形成的絮状物、水底地形。一般而言：深水深蓝色；浅水浅蓝色；水体悬浮物是絮状影像；健康植被绿色；土壤棕色或褐色。可用于水库、河口及海岸带研究，但对水陆分界的划分不合适。这种RGB组合模拟出一副自然色的图像。有时用于海岸线的研究和烟柱的探测。
• TM453（RGB）：2个红外波段、1个红色波段。对内陆湖泊及河流分辨清楚。植被类型及长势可由棕、绿、橙、黄等色调分别。能区分土壤含水量（水分越多则越暗）。用于土壤湿度和植被状况的分析。也很好的用于内陆水体和陆地/水体边界的确定。
• TM742（RGB）：植被基本都是绿色，城市呈现品红色或紫色，草地淡绿色，森林深绿色（针叶林色调比阔叶林暗）。能区分土壤和植被的含水量。适用于水/陆边界划分、土/植被边界划分，但不适于植被分类。土壤和植被湿度内容分析；内陆水体定位。植被显示为绿色的阴影。
• TM432（RGB）：标准假彩色。植被呈现各种红色调。深红色/亮红色为阔叶林，浅红色为草地等生物量较小的植被。密集的城市地区为青灰色。最适合用于植被分类。红外假色，在植被、农作物、土地利用和湿地分析的遥感方面，这是最常用的波段组合。
• TM543 （RGB）：城镇和农村土地利用的区分；陆地/水体边界的确定。TM457 （RGB）：探测云，雪和冰（尤其在高维度地区）。
• tm4—tm3/tm4＋tm3：NDVI一标准差植被指数；
• TM波段4：3的不同比率被证明在增强不同植被类型对比度方面很有用。

光谱差异

• TM1居民地与河流菜地不易分开。
• TM2居民地与河流菜地不易。
• TM3乡村与菜地不易分。
• TM4农田与道路不易分，乡镇，道路，河滩易浑。
• TM5县城与农田不易分。
• TM6村庄与河流易混。

MODIS

• 1999年随地球观测系统（EOS）泰拉（Terra）AM卫星发射到地球轨道；2002年随另一枚地球观测系统水（Aqua）PM卫星升空。该装置在36个相互配准的光谱波段捕捉数据，覆盖从可见光到红外波段；每1～2天提供地球表面观察数据一次。星下空间分辨率250m、500m、1000m。
• MODIS陆地标准产品数据都采用TILE类型进行组织即以地球为参照系，采用了SIN（ISIN，正弦曲线投影）地球投影系统，将全球按照10°经度*10°纬度（1200km*1200km）的方式分片（如下图），全球陆地被分割为600多个Tile，并对每一个Tile赋予了水平编号和垂直编号。左上角的编号为（0，0）右下角的编号为（35，17）。
• MODIS标准数据产品根据内容的不同分为0级、1级数据产品，在1B级数据产品之后，划分2-4级：
  • MODIS L0 数据是对卫星下传的数据报解除CADU外壳后，所生成的CCSDS格式的未经任何处理的原始数据集合。
  • MODIS L1A 数据是对L0数据中的CCSDS包进行解包所还原出来的扫描数据及其他相关数据的集合。
  • MODIS L1B 数据是对L1A数据进行定位和定标处理之后所生成，其中包含以SI (Scaled Integer)形式存放的反射率和辐射率的数据集。
  • L2～L4 是对 L1B 数据进行各种应用处理之后所生成的特定应用数据产品。
• 数据产品有陆地标准数据产品、大气标准数据产品和海洋标准数据产品等三种主要标准数据产品类型，总计分解为44种标准数据产品类型：
  • MOD01：即MODIS1A数据产品。

    

  • MOD02：即MODIS1B数据产品。
  • MOD03：即MODIS数据地理定位文件。
  • MOD04：大气2、3级标准数据产品，内容为气溶胶产品。
  • MOD05：可降水量。2级大气产品。
  • MOD06：大气2、3级标准数据产品，内容为云产品。
  • MOD07：大气2、3级标准数据产品，内容为大气剖面数据。
  • MOD08：大气3级标准数据产品，内容为栅格大气产品。
  • MOD09：陆地2级标准数据产品，内容为表面反射。
  • MOD10：陆地2、3级标准数据产品，内容为雪覆盖。
  • MOD11：陆地2、3级标准数据产品，内容为地表温度和辐射率。
  • MOD12：陆地3级标准数据产品，内容为土地覆盖/土地覆盖变化。
  • MOD13：陆地2级标准数据产品，内容为栅格的归一化植被指数和增强型植被指数。
  • MOD14：陆地2级标准数据产品，内容为热异常-火灾和生物量燃烧。
  • MOD15：陆地3级标准数据产品，内容为叶面积指数和光合有效辐射。
  • MOD16：陆地4级标准数据产品，内容为蒸腾作用。
  • MOD17：陆地4级标准数据产品，内容为植被产品，NPP。
  • MOD18：海洋2、3级标准数据产品，内容为标准的水面辐射。
  • MOD19：海洋2、3级标准数据产品，内容为色素浓度。
  • MOD20：海洋2、3级标准数据产品，内容为叶绿素荧光性。
  • MOD21：海洋2级标准数据产品，内容为叶绿素-色素浓度。
  • MOD22：海洋2、3级标准数据产品，内容为光合可利用辐射，PAR。
  • MOD23：海洋3级标准数据产品，内容为悬浮物浓度。
  • MOD24：海洋3级标准数据产品，内容为有机质浓度。
  • MOD25：海洋2、3级标准数据产品，内容为球石浓度。
  • MOD26：海洋3级标准数据产品，内容为海洋水衰减系数。
  • MOD27：海洋2、3级标准数据产品，内容为海洋初级生产力。
  • MOD28：海洋2、3级标准数据产品，内容为海面温度。
  • MOD29：海洋2级标准数据产品，内容为海冰覆盖。
  • MOD31：海洋2、3级标准数据产品，内容为藻红蛋白浓度。
  • MOD32：海洋2级标准数据产品，内容为处理框架和匹配的数据库。
  • MOD33：陆地3级标准数据产品，内容为雪覆盖。
  • MOD35：大气2级标准数据产品，内容为云掩膜。
  • MOD36：海洋3级标准数据产品，内容为总吸收系数。
  • MOD37：海洋2、3级标准数据产品，内容为海洋气溶胶特性。
  • MOD39：海洋2、3级标准数据产品，内容为纯水势。
  • MOD40：陆地3级标准数据产品，内容为栅格的热异常。
  • MOD42：海洋3级标准数据产品，内容为海冰覆盖。
  • MOD43：陆地3级标准数据产品，内容为表面反射，BRDF/Albedo参数。
  • MOD44：陆地3级标准数据产品，内容为植被覆盖转换。

Sentinel-2

SNAP – STEP (esa.int)

Sen2Cor – STEP (esa.int)

ONDA Catalogue (onda-dias.eu)

https://scihub.copernicus.eu/dhus/#/home

   哨兵2号是高分辨率多光谱成像卫星，携带一枚多光谱成像仪（MSI），用于陆地监测，可提供植被、土壤和水覆盖、内陆水路及海岸区域等图像，还可用于紧急救援服务。分为2A和2B两颗卫星。

    第一颗卫星哨兵2号A于2015年6月23日01:52 UTC以“织女星”运载火箭发射升空。

    6月29日，在轨运行4天的哨兵-2A卫星，传回了第一景数据，幅宽290km，卫星第一次扫描的范围是从瑞典开始，经过中欧和地中海，到阿尔及利亚结束。

    第二颗卫星哨兵2号B于2017年3月07日北京时间9时49分 UTC以“织女星”运载火箭发射升空。

欧洲航天局介绍说，“哨兵-2B”卫星与2015年6月发射的“哨兵-2A”卫星为同一组，携带高分辨率多光谱成像装，主要用于监测土地环境，可提供有关陆地植被生长、土壤覆盖状况、内河和沿海区域环境等信息，不仅对改善农林业种植、预测粮食产量、保证粮食安全具有重要意义，还可用于监测洪水、火山喷发、山体滑坡等自然灾害，为人道主义救援提供帮助。两者同时进入运行状态后，每5天可完成一次对地球赤道地区的完整成像，而对于纬度较高的欧洲地区，这一周期仅需3天。

    哨兵-2号卫星携带一枚多光谱成像仪（MSI），高度为786km，可覆盖13个光谱波段，幅宽达290千米。地面分辨率分别为10m、20m和60m、一颗卫星的重访周期为10天，两颗互补，重访周期为5天。从可见光和近红外到短波红外，具有不同的空间分辨率，在光学数据中，哨兵-2号数据是唯一一个在红边范围含有三个波段的数据，这对监测植被健康信息非常有效。

产品级别：

• Level-0： 原始数据。
• Level-1A：包含元信息的几何粗校正产品。
• Level-1B：辐射率产品，嵌入经GCP优化的几何模型但未进行相应的几何校正。
• Level-1C：经正射校正和亚像元级几何精校正后的大气表观反射率产品。
• Level-2A：主要包含经过过大气校正的大气底层反射率数据。

欧空局（ESA）仅发布了哨兵2号（S2）的L1C级多光谱数据（MSI），Sentinel-2 L1C是经过正射校正和几何精校正的大气表观反射率产品，并没有进行大气校正。同时，ESA还对S2 L2A级数据进行了定义，L2A级数据主要包含经过大气校正的大气底层反射率数据（Bottom-of-Atmosphere corrected reflectance），但这个L2A数据需要用户根据需求自行生产，为此，ESA发布了专门生产L2A级数据的插件Sen2cor。目前，SNAP对Sen2cor的支持并不好，很难在SNAP中直接调用Sen2cor，所以，这里介绍下sen2cor的命令行配置步骤。当然，L2A级数据还包含一些别的产品，如气溶胶厚度（Aerosol Optical Thickness, AOT）、大气水蒸气（Water Vapour Map, WVM）等。

注：目前国内用户仅能下载Level-1C数据。2A级产品要用户自己进行处理生产。