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【转】遥感影像数据产品级别概述

(2017-11-02 11:36:13)
分类： RS

美国陆地卫星LANDSAT系列

美国陆地卫星（LANDSAT）系列卫星由美国航空航天局（NASA）和美国地质调查局（USGS）共同管理。自1972年起，LANDSAT系列卫星陆续发射，是美国用于探测地球资源与环境的系列地球观测卫星系统，曾称作地球资源技术卫星（ERTS）。

陆地卫星的主要任务是调查地下矿藏、海洋资源和地下水资源，监视和协助管理农、林、畜牧业和水利资源的合理使用，预报农作物的收成，研究自然植物的生长和地貌，考察和预报各种严重的自然灾害（如地震）和环境污染，拍摄各种目标的图像，以及绘制各种专题图（如地质图、地貌图、水文图）等。

中国科学院遥感与数字地球研究所接收、处理、存档和分发美国陆地卫星系列中的Landsat-5、Landsat-7和LANDSAT-8三颗卫星的数据。

卫星及传感器 波段数量 重访周期（天） 分辨率（米） 扫描幅宽（千米
卫星 传感器 全色 可见光 近红外 短波红外 热红外 雷达 最小 最大 最高 最低 垂直轨道方向
Landsat-5 TM
3 1 2 1 - 16 16 30 120 185
Landsat-7 ETM+ 1 3 1 2 1 - 16 16 15 60 185
Landsat-8 OLI/TIRS 1 4 1 3 3 - 16 16 15 100 185

Landsat-5卫星

Landsat-5卫星是美国陆地卫星系列中的第五颗。 Landsat-5卫星于1984年3月发射升空，它是一颗光学对地观测卫星，有效载荷为专题制图仪（TM）和多光谱成像仪（MSS）。Landsat-5卫星所获得的图像是迄今为止在全球应用最为广泛、成效最为显著的地球资源卫星遥感信息源，同时Landsat-5卫星也是目前在轨运行时间最长的光学遥感卫星。中国科学院遥感与数字地球研究所自1986年至今不间断的接收该卫星遥感数据，保存着20多年来接收的Landsat-5卫星原始数据，能够提供多种处理级别的数据产品，产品格式包括LGSOWG 、FASTB、GeoTIFF等。如需Landsat-5卫星数据，请与遥感地球所数据服务部联系。

Landsat-5的卫星参数、成像传感器、产品级别说明如下：

Landsat-5卫星参数
所属国家 美国
设计寿命（年） 5
发射时间 1984-03-01
失效时间 2011-12-21
轨道类型 近极地太阳同步轨道
轨道高度（千米） 705
轨道倾角（°） 98.2
运行周期（分钟） 98.9
每天绕地球圈数 15
降交点地方时 9:45
轨道重复周期（天） 16
传感器数量 2
下行速率（Mbps） 85
TM传感器

波段 波长范围(微米) 分辨率（米）
1 0.45～0.53 30
2 0.52～0.60 30
3 0.63～0.69 30
4 0.76～0.90 30
5 1.55～1.75 30
6 10.40～12.50 120
7 2.08～2.35 30
产品级别说明
1级 经过辐射校正，并将卫星下行扫描行数据反转后按标称位置排列，但没有经过几何校正的产品数据。1级产品也被称为辐射校正产品。
2级 经过辐射校正和几何校正的产品数据，并将校正后的图像数据映射到指定的地图投影坐标下。2级产品也被称为系统校正产品。
3级 经过辐射校正和几何校正的产品数据，同时采用地面控制点改进产品的几何精度。 3级产品也被称为几何精校正产品。几何精校正产品的几何精度取决于地面控制点的精度。
4级 经过辐射校正、几何校正和几何精校正的产品数据，同时采用数字高程模型（DEM）纠正地势起伏造成的视差。 Level 4产品也称为高程校正产品。高程校正产品的几何精度取决于地面控制点的可用性和DEM数据的分辨率。
Landsat-5 卫星Landsat-5 卫星影像图

Landsat-7卫星

Landsat-7卫星于1999年4月15日发射，是美国陆地探测卫星系列卫星。Landsat-7卫星装备有增强型专题制图仪（Enhanced Thematic Mapper Plus，简称“ETM+”），ETM+被动感应地表反射的太阳辐射和散发的热辐射，有8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-5卫星的TM传感器相比，ETM+增加了15米分辨率的一个波段，在红外波段的分辨率更高，因此有更高的准确性。2003年5月31起，Landsat-7的扫描仪校正器出现异常，只能采用SLC-off模型对数据进行校正。中国科学院遥感与数字地球研究所自1999年7月起接收Landsat-7卫星数据，于2004年10月起停止接收，目前保存着所有接收的Landsat-7卫星原始数据，能够提供多种处理级别的数据产品，产品格式包括FASTL7A、GeoTIFF、HDF等。如需Landsat-7卫星数据，请与遥感地球所数据服务部联系。

Landsat-7的卫星参数、成像传感器、产品级别说明如下：

Landsat-7卫星参数
所属国家 美国
设计寿命（年） 5
发射时间 1999-4-15
预期失效时间 -
轨道类型 近极地太阳同步轨道
轨道高度（千米） 705
轨道倾角（°） 98.2
运行周期（分钟） 98.9
每天绕地球圈数 15
降交点地方时 10:00
轨道重复周期（天） 16
传感器数量 1
下行速率（Mbps） 150
TM传感器

波段 波长范围(微米) 分辨率（米）
1 0.45～0.53 30
2 0.52～0.60 30
3 0.63～0.69 30
4 0.76～0.90 30
5 1.55～1.75 30
6 10.40～12.50 60
7 2.09～2.35 30
8 0.52～0.90 15
产品级别说明
1级 经过辐射校正，并将卫星下行扫描行数据反转后按标称位置排列，但没有经过几何校正的产品数据。1级产品也被称为辐射校正产品。
2级 经过辐射校正和几何校正的产品数据，并将校正后的图像数据映射到指定的地图投影坐标下。2级产品也被称为系统校正产品。
3级 经过辐射校正和几何校正的产品数据，同时采用地面控制点改进产品的几何精度。 3级产品也被称为几何精校正产品。几何精校正产品的几何精度取决于地面控制点的精度。
4级 经过辐射校正、几何校正和几何精校正的产品数据，同时采用数字高程模型（DEM）纠正地势起伏造成的视差。 Level 4产品也称为高程校正产品。高程校正产品的几何精度取决于地面控制点的可用性和DEM数据的分辨率。
Landsat-7 卫星Landsat-7 卫星影像图

Landsat-8卫星

Landsat-8卫星于2013年2月11日发射，是美国陆地探测卫星系列的后续卫星。Landsat-8卫星装备有陆地成像仪（Operational Land Imager，简称“OLI”）和热红外传感器（Thermal Infrared Sensor，简称“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（0.433–0.453μm）和一个短波红外波段(band 9; 1.360–1.390 μm)，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，特别是干旱地区水分消耗。 中国科学院遥感与数字地球研究所接收的LANDSAT-8卫星数据实现了数据共享。用户可以在我所数据共享计划网站（http://ids.ceode.ac.cn）下载。 请与遥感地球所数据服务部联系。

Landsat-8的卫星参数、成像传感器、产品级别说明如下：

Landsat-8卫星参数
所属国家 美国
发射时间 2013-2-11
轨道类型 近极地太阳同步轨道
轨道高度（千米） 705
轨道倾角（°） 98.2
运行周期（分钟） 98.9
每天绕地球圈数 15
降交点地方时 10:00
轨道重复周期（天） 16
传感器数量 1
下行速率（Mbps） 330
OLI传感器

波段 波长范围(微米) 分辨率（米）
1 0.43～0.45 30
2 0.45～0.51 30
3 0.53～0.59 30
4 0.64～0.67 30
5 0.85～0.88 30
6 1.57～1.65 30
7 2.11～2.29 30
8 0.50～0.68 15
9 1.36～1.38 30
TIRS传感器

波段 波长范围(微米) 分辨率（米）
1 10.60～11.19 100
2 11.50～12.51 100
中科院遥感地球所提供的LANDSAT-8标准数据产品支持的参数为：
产品级别 4级
椭球体模型 WGS 84
地图投影 TM
输出格式 16bit Geotiff
重采样方式 CC
图像分辨率 30米（OLI传感器1-7及9波段）/15米（OLI传感器8波段）/100米（TIRS）
Landsat-8 卫星Landsat-8 卫星影像图

参考地址：http://rs.ceode.ac.cn/satelliteintroduce/introLandsats.jsp

https://wenku.baidu.com/view/d5e92ab2524de518964b7d86.html


1986年，美国航空航天局（NASA）定义了一系列数据处理"级别"，用以区分源于其地球观测系统（EOS）卫星获取的影像生成的标准数据产品。给定任何数据产品，我们可以根据其级别来判断其在生产过程中都经过了那些处理流程，这样能够使得用户知道如何更恰当地去使用它。同时，NASA对每个级别做出了简要定义：

http://images2015.cnblogs.com/blog/494924/201511/494924-20151105212429352-1056247344.jpg

NASA Earth Science Division Operating Missions as of February 2, 2015 - NASA, Public Domain

        0级：经数据重构，未进行任何处理的原始数据；所有的通信信息（比如：同步帧、通信头和重复数据）被移除。

        1A级：经数据重构，具有时间参考、辅助信息（包括辐射、几何校正系数等）以及地理坐标参数等（如：平台星历等，并没有应用于0级产品）的未进行任何处理的原始数据。

        1B级：在1A级产品的基础上处理至传感器单元（并不是所有数据都有L1B级数据）。

        2级: 与1级数据具有相同分辨率和位置的地球物理参量数据产品。

        3级: 投影至统一时空格网尺度，通常具有一定完整性和一致性的数据产品。

        4级: 模型输出结果或从低级数据分析得到的结果。

参考地址：http://science.nasa.gov/earth-science/earth-science-data/data-processing-levels-for-eosdis-data-products/

   该分级体系的一个重要方面是它的每一级是积累的，新的一个级别是由其下一级别生成同时它也是上一级产品的输入数据。0级数据基本上是原始的、未经任何处理的仪器和传感器数据。虽然它是基本的数据级别，但我们通常不会使用它，对传感器本身准确性和敏感性比较感兴趣的人将会是它的用户。0级数据的主要作用是作为数据处理链中的原始数据被用来生成更高级别的数据产品。1级数据可以恢复为0级，同时1级数据也是生成更高级别数据的基础。

        2级数据可直接用于大多数的科学研究。相对于1级数据来说，2级数据可能由于某些原因（比如：在空间尺度或光谱范围等方面做了缩减）要小一些。3级产品可能会更小，以便其更容易被使用，同时规则的空间和时间组织使得这些数据更容易与不同数据源的数据结合使用。一般地，随着处理技术的改进，数据集本身将会变得更小，但其在科学应用中的价值和效用将会变的更大。

   对于遥感影像预处理类型和程度来说，采用统一的处理级别体系来描述其优点变得清晰。这种方法似乎已经发展到被普遍采用，尽管有许多不同情况存在。通常情况下，可使用下述定义来描述不同数据级别：

        0级：传感器收集到的原始数据。0级数据并不是十分有用，除非你的兴趣点或研究内容是传感器本身。

        1A级：均衡化辐射校正的数据产品。通过不同检测器的均衡功能对影响传感器的变化进行校正。包括了将DN值装换为辐射亮度值的绝对校正系数。

        1B级：该步主要用于对一些传感器的几何畸变进行校正。对没有几何畸变的传感器来说，这一步是不需要的。同时，需要注意的是，1B级数据不可恢复为0级数据。

        2A级：经过系统几何校正的数据。该级别数据名义上具有地理参考，但其精度并不高。

        2B级：为了提高影像的空间位置精度，需要考虑到用户输入信息，借助具有准确位置信息的地面控制点来对影像进行位置校准。经过该处理的影像是具有原始空间分辨率且空间位置准确的数据产品（局部地形起伏较大的区域除外）。

        3级：经正射校正的数据产品。对于具有大量地势起伏（比如：多山区域）的地区，要获取更准确的空间位置，需要进一步的校正来消除由于地形起伏、传感器倾斜等导致的几何误差。对同一传感器来说，其3级数据是同一尺度的，适用于大范围的栅格尺度，比如：镶嵌。

   值得注意的是，由于各种原因，不同的系统具有不同的侧重点，被赋予不同的任务，因而具有不同的数据产品级别。比如：Landsat7采用校正至传感器单元的L1G级别作为其产品分发级别；DG公司则采用一种扩展系统来对产品级别进行分类，从"基础"级1B开始，到"标准"2A级，再到3F级（具有1:5000地图精度的正射校正影像）和Stereo OR2A（Ortho-ready Standard）级（立体像对，用户可以根据自己的需求和流程进行正射校正）。

 

中国资源卫星应用中心公布的卫星标准数据产品级别如下：

   卫星标准数据产品根据处理程度不同，分为1A级、1C级、2级、2A级和2C级产品，各级产品主要说明如下：

        1A级（预处理级辐射校正影像产品）：经数据解析、均一化辐射校正、去噪、MTFC、CCD拼接、波段配准等处理的影像数据；并提供卫星直传姿轨数据生产的RPC文件。

        1C级（高精度预处理级辐射校正影像产品）：经数据解析、均一化辐射校正、去噪、MTFC、CCD拼接、波段配准等处理的影像数据；并提供整轨精化的姿轨数据生产的RPC文件。

        2级（系统级几何校正影像产品）：经相对辐射校正、系统级几何校正后的影像产品。

        2A级（预处理级几何校正影像产品）：1A级数据经几何校正、地图投影生成的影像产品。

        2C级（高精度预处理级几何校正影像产品）：1C级数据经几何校正、地图投影生成的影像产品。

参考地址：http://218.247.138.121/DSSPlatform/content/contentinfo.html?conid=86576&langtype=ZH

 

参考链接：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102wdfp.html

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