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【转】landsat 8 卫星 波段介绍 及组合

(2017-12-16 19:49:06)
分类: RS
Landsat8卫星包含OLI(Operational Land Imager 陆地成像仪)和TIRS(Thermal Infrared Sensor 热红外传感器)两种传感器。OLI包括了ETM+的所有波段,为了避免大气吸收部分特征,OLI对波段进行了重新调整,比较大的调整:

 

  1、OLI Band5(0.845–0.885 μm),排除了0.825μm处水汽吸收特征;

  2、OLI全色波段Band8波段范围较窄,这种方式可以在全色图像上更好区分植被和无植被特征;

  3、新增两个波段:海蓝波段 (band 1; 0.433–0.453 μm) 主要应用海岸带观测;短波红外波段,又称卷云波段(band 9; 1.360–1.390 μm) 包含水汽强吸收特征,可用于云检测;

  4、近红外band5和短波红外band9与MODIS对应的波段更加接近。

 

表1  Landsat7 Landsat8卫星对比

http://images.cnitblog.com/blog2015/316903/201503/111937572619641.jpg卫星 波段介绍 及组合" />
http://s6/mw690/002CfuKAzy7gCZFtDSd45&690卫星 波段介绍 及组合" TITLE="【转】landsat 卫星 波段介绍 及组合" />
                               

                             表2:OLI波段合成

RGB

主要用途

4 、3 、2

Red、Green、Blue

自然真彩色

7、 6 、4

SWIR2、SWIR1、Red

城市

5、 4 、3

NIR、Red、Green

标准假彩色图像,植被

6 、5 、2

SWIR1、NIR、Blue

农业

7 、6、 5

SWIR2、SWIR1、NIR

穿透大气层

5、 6、 2

NIR、SWIR1、Blue

健康植被

5 、6、 4

NIR、SWIR1、Red

陆地/水

7、 5 、3

SWIR2、NIR、Green

移除大气影响的自然表面

7 、5 、4

SWIR2、NIR、Red

短波红外

6、 5 、4

SWIR1、NIR、Red

植被分析

  

表3:Landsat TM波段合成总结说明

RGB

类型

特点

3、2、1

真彩色图像

用于各种地类识别。图像平淡、色调灰暗、彩色不饱和、信息量相对减少。

4、3、2

标准假彩色图像

它的地物图像丰富,鲜明、层次好,用于植被分类、水体识别,植被显示红色。

7、4、3

模拟真彩色图像

用于居民地、水体识别

7、5、4

非标准假彩色图像

画面偏蓝色,用于特殊的地质构造调查。

5、4、1

非标准假彩色图像

植物类型较丰富,用于研究植物分类。

4、5、3

非标准假彩色图像

(1)利用了一个红波段、两个红外波段,因此凡是与水有关的地物在图像中都会比较清楚;

(2)强调显示水体,特别是水体边界很清晰,益于区分河渠与道路;

(3)由于采用的都是红波段或红外波段,对其它地物的清晰显示不够,但对海岸及其滩涂的调查比较适合;(4)具备标准假彩色图像的某些点,但色彩不会很饱和,图像看上去不够明亮;

(5)水浇地与旱地的区分容易。居民地的外围边界虽不十分清晰,但内部的街区结构特征清楚;

(6)植物会有较好的显示,但是植物类型的细分会有困难。

3、4、5

非标准接近于真色的假彩色图像

对水系、居民点及其市容街道和公园水体、林地的图像判读是比较有利的。

 

Landsat8波段组合图示:

 (一)4,3,2,——真彩色合成,美国加利福尼亚州夫勒斯诺市

用OLI数据,可以得到真彩色合成的图像,这种图像的缺点是易受到大气的影响,有时图像不够清晰。

http://s14/middle/002ajk6hzy6PToDexw98d&690

图(1) 4/3/2真彩色合成,美国加利福尼亚州夫勒斯诺市

(二)5,4,3——标准假彩色合成(CIR),用于植被相关的监测,美国科罗拉多

在这种波段组合下,植被显示为红色,植被越健康红色越亮,而且还可以区分出植被的种类,这种波段组合方式非常常用,用来监测植被、农作物和湿地。

http://s2/middle/002ajk6hzy6PToDDM2Zf1&690

图(2) 5/4/3标准假彩色合成(CIR),美国科罗拉多

 

(三)7,6,4——假彩色合成,用于城市监测,美国洛杉矶

这种波段组合用到了短波红外波段,相较于波长较短的波段来说,效果比较明亮。

http://s3/middle/002ajk6hzy6PToDtHAC52&690

图(3) 7/6/4假彩色合成,美国洛杉矶

(四)5,6,4——假彩色合成,有效区分陆地和水体,加拿大哈德逊河

这种波段组合,深浅的橙色和绿色是陆地,冰显示为很亮的玫红色,深浅蓝色是水。

http://s9/middle/002ajk6hzy6PToDRrsY78&690

图(4) 5/6/4假彩色合成,加拿大哈德逊河

(五)7,5,3——假彩色合成,具有良好的大气透射,美国华盛顿

这种波段组合和前面提到的5,6,4比较像,植被显示为不同深度的绿色,这种波段组合用于NASA生产的镶嵌的Landsat数据。

http://s7/middle/002ajk6hzy6PToDZxci46&690

图(5) 7/5/3假彩色合成,美国华盛顿

(六)6,5,2——假彩色合成,农作物监测,科罗拉多弗鲁塔

这种波段组合,对监测农作物很有效,农作物显示为高亮的绿色,裸地显示为品红色,休耕地显示为很弱的墨绿色

http://s6/middle/002ajk6hzy6PToDP9I1e5&690

图(6) 6/5/2假彩色合成,科罗拉多弗鲁塔

(七)7,5,2——假彩色合成,有效森林火灾,加利福尼亚州

这种波段组合类似上面提到的6,5,2,该组合用了更长波段的短波红外,对火点燃烧引起的烟雾的敏感度降低。

http://s14/middle/002ajk6hzy6PToDVcWp3d&690

图(7) 7/5/2假彩色合成,加利福尼亚州

(八)6,3,2——假彩色合成,突出裸露地表上的一些景观,美国犹他州峡谷

这种波段组合对于没有或少量植被情况下,突出地表的景观,对地质监测有效。

http://s14/middle/002ajk6hzy6PToEjS8t0d&690

图(8) 6/3/2假彩色合成,美国犹他州峡谷

(九)5,7,1——假彩色合成,有效监测植被和水体,坦桑尼亚的维多利亚河

这种波段组合使用了近红外波段、短波红外2波段和海岸波段,海岸波段是Landsat8独有的,可以穿透一些很小的微粒如灰尘、烟雾等,还能穿透浅的水域。在这种波段组合下,植被显示为橘红色。

http://s12/middle/002ajk6hzy6PToEbJbBeb&690

图(9) 5/7/1假彩色合成,有效监测植被和水体,坦桑尼亚的维多利亚河

Landsat8还能有许多其他的波段组合,有时候单波段灰度图像也能解释一些特别的现象,比如下面是TIRS传感器的热红外1波段的图像,该影像位于冰岛,中间亮白色的区域是Bardarbunga火山,热红外波段灰度图像突出显示了从薄冰区向南部流动的熔岩流。

http://s10/middle/002ajk6hzy6PToEw9tv09&690

图(10) 冰岛Bardarbunga火山热红外波段灰度图

对于单波段的数据,还可以用颜色表渲染彩色显示,可清晰的显示一些特征,下图是将上面的灰度图设置了颜色表彩色显示的结果,下方蓝色区域是低温区,深红色是温度高的区域。

http://s6/middle/002ajk6hzy6PToEoVGB35&690

图(11) 冰岛Bardarbunga火山热红外波段配颜色表彩色显示

对多光谱图像利用不同的波段组合能帮助我们凸显感兴趣的地物,组合方式取决于感兴趣地物对不同波段的反射率特征,有一些经验可以借鉴,但在实际分析中,可以通过尝试,发现某个波段或者组合对于所做的区域效果明显,那么这个波段或者RGB波段组合方式就是适合的。

ENVI中进行波段组合非常方便,如下图为打开一个标准Landsat8数据,根据需求选择对应RGB合成显示。

http://s6/middle/002ajk6hzy6PToEJIe975&690

图(12) 数据管理面板

http://images.cnitblog.com/blog2015/316903/201503/112045290112741.jpg卫星 波段介绍 及组合" />

参考:

  http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d01019urt.html

  http://landsat.usgs.gov/landsat8.php

 

 个人博客:http://liuzeshu.com/

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