Landsat陆地卫星TM遥感影像数据介绍
LandsatMSSTM和ETM简介和应用
Landsat MSS/TM/ETM 简介和应用LANDSAT是美国NASA的陆地卫星计划(1973年前称“地球资源技术卫星-ERTS”)，从1972年开始发射第一颗卫星LANDSAT-1,已发射7颗。
目前，在役服务的是Landsat5和Landsat7。
(一)Landsat 7 ETM1、产品描述美国陆地卫星7号(Landsat-7)于1999年4月15 0 ill美国航空航天局(NASA) 发射升空，其携带的主要传感器为增强型主题成像仪(ETM+)。
Landsat-7除了在空间分辨率和光谱特性等方面保持了与Landsat-5的基本一致外，乂增加了许多新的特性，因而受到了各国用户的普遍重视和欢迎。
自发射升空至今，已为用户提供了大量高质量的图像数据。
Landsat-7每16天扫瞄同一地区，即其16天覆盖全球一次。
2003 年5 月31 日(21:42:35GMT), Landsat-7ETM+机载扫描行校正器(Scan Lines Corrector,简称SLC)突然发生故障，导致获取的图像出现数据重叠和大约25%的数据丢失，因此日之后Landsat?的所有数据都是异常的，需要采用SLC-off模型校正。
另外，以及之间的数据是没有获得。
Landsat 7 ETM+影像数据包括8个波段(波段设计)，bandl-band5和band7 的空间分辨率为30米，band6的空间分辨率为60米，bands的空间分辨率为15 米，南北的扫描范圉大约为170km,东西的扫描范圉大约为183km。
L7 SLC-on是指日Landsat 7 SLC故障之前的数据产品。
L7 SLC-off是指日Landsat 7S LC故障之后的异常数据产品。
2、波段设计3.标准参数（二）Landsat 4~5 TM1、产品描述Landsat主题成像仪（TM）是Landsat4和Landsat5携带的传感器，从1982 年发射至今，其工作状态良好，儿乎实现了连续的获得地球影像。
Landsat_、MSS、TM和ETM+简介和应用
Landsat MSS/TM/ETM 简介和应用LANDSAT是美国NASA的陆地卫星计划(1975年前称“地球资源技术卫星-ERTS”)，从1972年开始发射第一颗卫星LANDSAT-1，已发射7颗。
目前，一、传感器简介(一)Landsat 7 ETM1、产品描述美国陆地卫星7号(Landsat-7)于1999年4月15日由美国航空航天局(NASA)发射升空，其携带的主要传感器为增强型主题成像仪(ETM+)。
Landsat-7除了在空间分辨率和光谱特性等方面保持了与Landsat-5的基本一致外，又增加了许多新的特性，因而受到了各国用户的普遍重视和欢迎。
自发射升空至今，已为用户提供了大量高质量的图像数据。
Landsat-7每16天扫瞄同一地区，即其16天覆盖全球一次。
2003年5月31日(21:42:35GMT)，Landsat-7ETM+机载扫描行校正器(Scan Lines Corrector，简称SLC)突然发生故障，导致获取的图像出现数据重叠和大约25%的数据丢失，因此2003.5.31日之后Landsat7的所有数据都是异常的，需要采用SLC-off模型校正。
另外，2003.05.31-2003.07.14以及2003.07.03-2003.09.17之间的数据是没有获得。
Landsat 7 ETM+影像数据包括8个波段(波段设计)，band1-band5和band7的空间分辨率为30米，band6的空间分辨率为60米，band8的空间分辨率为15米，南北的扫描范围大约为170km，东西的扫描范围大约为183km。
L7 SLC-on是指2003.5.31日Landsat 7 SLC故障之前的数据产品。
L7 SLC-off是指2003.5.31日Landsat 7S LC故障之后的异常数据产品。
(二)Landsat 4-5 TM1、产品描述Landsat主题成像仪(TM)是Landsat4和Landsat5携带的传感器，从1982年发射至今，其工作状态良好，几乎实现了连续的获得地球影像。
Landsat陆地卫星TM遥感影像数据介绍
Landsat陆地卫星遥感影像数据简介“地球资源技术卫星”计划最早始于1967年，美国国家航空与航天局（NASA）受早期气象卫星和载人宇宙飞船所提供的地球资源观测的鼓舞，开始在理论上进行地球资源技术卫星系列的可行性研究。
1972年7月23日，第一颗陆地卫星（Landsat_1）成功发射，后来发射的这一系列卫星都带有陆地卫星（Landsat）的名称。
到1999年，共成功发射了六颗陆地卫星，它们分别命名为陆地卫星1到陆地卫星5以及陆地卫星7，其中陆地卫星6的发射失败了。
Landsat陆地卫星系列遥感影像数据覆盖范围为北纬83o到南纬83o之间的所有陆地区域，数据更新周期为16天（Landsat 1~3的周期为18天），空间分辨率为30米（RBV和MSS传感器的空间分辨率为80米）。
目前，中国区域内的Landsat陆地卫星系列遥感影像数据（见图1）可以通过中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据服务平台QQ电子网免费获得（）。
Landsat 陆地卫星在波段的设计上，充分考虑了水、植物、土壤、岩石等不同地物在波段反射率敏感度上的差异，从而有效地扩充了遥感影像数据的应用范围。
在基于Landsat遥感影像数据的一系列应用中，计算植被指数和针对Landsat ETM off影像的条带修复为最常用同时也是最为基础的两个应用。
因此，中国科学院计算机网络信息中心基于国际科学数据服务平台，提供了1）基于Landsat 数据的多种植被指数提取。
2）对Landsat ETM SLC-off影像数据的条带修复。
图1 Landsat 遥感影像中国区示意图数据特征（1）数据基本特征Landsat陆地卫星包含了五种类型的传感器，分别是反束光摄像机（RBV），多光谱扫描仪（MSS），专题成像仪（TM），增强专题成像仪（ETM）以及增强专题成像仪+（ETM+），各传感器拍摄影像的基本特征如下：（2）数据主要参数Landsat陆地卫星携带的传感器，在南北向的扫描范围大约为179km，东西向的扫描范围大约为183km，数据输出格式是GeoTIFF，采取三次卷积的取样方式，地图投影为UTM-WGS84南极洲极地投影。
Landsat陆地卫星遥感影像数据介绍
Landsat陆地卫星遥感影像数据简介“地球资源技术卫星”计划最早始于1967年，美国国家航空与航天局（NASA）受早期气象卫星和载人宇宙飞船所提供的地球资源观测的鼓舞，开始在理论上进行地球资源技术卫星系列的可行性研究。
1972年7月23日，第一颗陆地卫星（Landsat_1）成功发射，后来发射的这一系列卫星都带有陆地卫星（Landsat）的名称。
到1999年，共成功发射了六颗陆地卫星，它们分别命名为陆地卫星1到陆地卫星5以及陆地卫星7，其中陆地卫星6的发射失败了。
Landsat陆地卫星系列遥感影像数据覆盖范围为北纬83o到南纬83o之间的所有陆地区域，数据更新周期为16天（Landsat 1~3的周期为18天），空间分辨率为30米（RBV和MSS传感器的空间分辨率为80米）。
目前，中国区域内的Landsat陆地卫星系列遥感影像数据（见图1）可以通过中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据服务平台免费获得（）。
Landsat 陆地卫星在波段的设计上，充分考虑了水、植物、土壤、岩石等不同地物在波段反射率敏感度上的差异，从而有效地扩充了遥感影像数据的应用范围。
在基于Landsat遥感影像数据的一系列应用中，计算植被指数和针对Landsat ETM off影像的条带修复为最常用同时也是最为基础的两个应用。
因此，中国科学院计算机网络信息中心基于国际科学数据服务平台，提供了1）基于Landsat 数据的多种植被指数提取。
2）对Landsat ETM SLC-off影像数据的条带修复。
图1 Landsat 遥感影像中国区示意图数据特征（1）数据基本特征Landsat陆地卫星包含了五种类型的传感器，分别是反束光摄像机（RBV），多光谱扫描仪（MSS），专题成像仪（TM），增强专题成像仪（ETM）以及增强专题成像仪+（ETM+），各传感器拍摄影像的基本特征如下：（2）数据主要参数Landsat陆地卫星携带的传感器，在南北向的扫描范围大约为179km，东西向的扫描范围大约为183km，数据输出格式是GeoTIFF，采取三次卷积的取样方式，地图投影为UTM-WGS84南极洲极地投影。
Landsat_、MSS、TM和ETM+简介和应用
Landsat MSS/TM/ETM 简介和应用LANDSAT是美国NASA的陆地卫星计划(1975年前称“地球资源技术卫星-ERTS”)，从1972年开始发射第一颗卫星LANDSAT-1，已发射8颗，Landsat6与1993.1发射失败。
卫星参数Landsat1Landsat2Landsat3Landsat4Landsat5Landsat7Landsat8发射时间1972.7.231975.1.121978.3.51982.7.161984.31999.4.152013.2.11覆盖周期18天18天18天16天16天16天16天扫幅宽度185km185km185km185km185km185km170 180km波段数44477811机载传感器MSS MSS MSS MSS、TM MSS、TM ETM+OLI、TIRS运行情况1978退役1976年失灵，1980年修复，1982年退役1983年退役1983年TM传感器失效，退役2011年11月停止服务2003.5月出现故障运行至今ETM+：主题成像仪Landsats7波段波长(微米)分辨率(米)主要作用ETM+Band1蓝绿波段0.45-0.5230用于水体穿透，分辨土壤植被Band2绿色波段0.52-0.6030分辨植被Band3红色波段0.63-0.6930处于叶绿素吸收区域，用于观测道路/裸露土壤/植被种类效果很好Band4近红外0.76-0.9030用于估算生物数量，TM：MSS：二、常用波段组合：（一）321：真彩色合成，即3、2、1波段分别赋予红、绿、蓝色，则获得自然彩色合成图像，图像的色彩与原地区或景物的实际色彩一致，适合于非遥感应用专业人员使用。
（二）432：标准假彩色合成，即4、3、2波段分别赋予红、绿、蓝色，获得图像植被成红色，由于突出表现了植被的特征，应用十分的广泛，而被称为标准假彩色。
举例：卫星遥感图像示蓝藻暴发情况我们先看一看蓝藻爆发时遥感监测机理。
Landsat_、MSS、TM和ETM简介和应用
Landsat MSS/TM/ETM 简介和应用LANDSAT是美国NASA的陆地卫星计划(1975年前称“地球资源技术卫星-ERTS”)，从1972年开始发射第一颗卫星LANDSAT-1，已发射7颗。
目前，在役服务的是Landsat5和Landsat7。
卫星参数Landsat1Landsat2Landsat3Landsat4Landsat5Landsat6Landsat7发射时间1972.7.231975.1.121978.3.51982.7.161984.31993.11999.4.15覆盖周期18天18天18天16天16天—16天扫幅宽度185km185km185km185km185km—185km 波段数44477—8机载传感器MSS MSS MSS MSS、TMMSS、TM—ETM+运行情况1978退役1976年失灵，1980年修复，1982年退役1983年退役1983年TM传感器失效，退役在役服务发射失败2003.5月出现故障一、传感器简介(一)Landsat 7 ETM1、产品描述美国陆地卫星7号(Landsat-7)于1999年4月15日由美国航空航天局(NASA)发射升空，其携带的主要传感器为增强型主题成像仪(ETM+)。
Landsat-7除了在空间分辨率和光谱特性等方面保持了与Landsat-5的基本一致外，又增加了许多新的特性，因而受到了各国用户的普遍重视和欢迎。
自发射升空至今，已为用户提供了大量高质量的图像数据。
Landsat-7每16天扫瞄同一地区，即其16天覆盖全球一次。
2003年5月31日(21:42:35GMT)，Landsat-7ETM+机载扫描行校正器(Scan Lines Corrector，简称SLC)突然发生故障，导致获取的图像出现数据重叠和大约25%的数据丢失，因此2003.5.31日之后Landsat7的所有数据都是异常的，需要采用SLC-off模型校正。
Landsat 、MSS、TM和ETM+简介和应用
LandsatMSS/TM/ETM简介和应用LANDSAT是美国NASA的陆地卫星计划(1975年前称“地球资源技术卫星-ERTS”)，从1972年(一1SLC)的Landsat7ETM+影像数据包括8个波段(波段设计)，band1-band5和band7的空间分辨率为30米，band6的空间分辨率为60米，band8的空间分辨率为15米，南北的扫描范围大约为170km，东西的扫描范围大约为183km。
L7SLC-on是指日Landsat7SLC故障之前的数据产品。
L7SLC-off是指日Landsat7SLC故障之后的异常数据产品。
(二)Landsat4-5TM1、产品描述Landsat主题成像仪(TM)是Landsat4和Landsat5携带的传感器，从1982年发射至今，其工作状态良好，几乎实现了连续的获得地球影像。
Landsat-4和Landsat5同样每16天扫瞄同一地区，即其16天覆盖全球一次。
LandsatTM影像包含7个波段，波段1-5和波段7的空间分辨率为30米，波段6(热红外波段)的空间分辨率为120米。
南北的扫描范围大约为170km，东西的扫描范围大约为(三)Landsat1-5MSS1、产品描述LandsatMSS是由Landsat1-5卫星携带的传感器，他几乎获得了1972年7月至1992年10月期间的连续地球影像。
Landsat-1，Landsat-2，andsat-3每18天扫瞄同一地区，即其18天可以覆盖全球一次。
Landsat-4和Landsat5每16天扫瞄同一地区。
LandsatMSS影像数据有四个波段(如下)，所有波段的分辨率为79米，南北的扫描范围大约为170km，东西的扫描范围大约为183km。
二、常用波段组合：（一）321：真彩色合成，即3、2、1波段分别赋予红、绿、蓝色，则获得自然彩色合成图像，图像的色彩与原地区或景物的实际色彩一致，适合于非遥感应用专业人员使用。
Landsat 、MSS、TM和ETM+简介和应用
Landsat MSS/TM/ETM 简介和应用LANDSAT是美国NASA的陆地卫星计划(1975年前称“地球资源技术卫星-ERTS”)，从1972年开始发射第一颗卫星LANDSAT-1，已发射7颗。
目前，一、传感器简介(一)Landsat 7 ETM1、产品描述美国陆地卫星7号(Landsat-7)于1999年4月15日由美国航空航天局(NASA)发射升空，其携带的主要传感器为增强型主题成像仪(ETM+)。
Landsat-7除了在空间分辨率和光谱特性等方面保持了与Landsat-5的基本一致外，又增加了许多新的特性，因而受到了各国用户的普遍重视和欢迎。
自发射升空至今，已为用户提供了大量高质量的图像数据。
Landsat-7每16天扫瞄同一地区，即其16天覆盖全球一次。
2003年5月31日(21:42:35GMT)，Landsat-7ETM+机载扫描行校正器(Scan Lines Corrector，简称SLC)突然发生故障，导致获取的图像出现数据重叠和大约25%的数据丢失，因此2003.5.31日之后Landsat7的所有数据都是异常的，需要采用SLC-off模型校正。
另外，2003.05.31-2003.07.14以及2003.07.03-2003.09.17之间的数据是没有获得。
Landsat 7 ETM+影像数据包括8个波段(波段设计)，band1-band5和band7的空间分辨率为30米，band6的空间分辨率为60米，band8的空间分辨率为15米，南北的扫描范围大约为170km，东西的扫描范围大约为183km。
L7 SLC-on是指2003.5.31日Landsat 7 SLC故障之前的数据产品。
L7 SLC-off是指2003.5.31日Landsat 7S LC故障之后的异常数据产品。
(二)Landsat 4-5 TM1、产品描述Landsat主题成像仪(TM)是Landsat4和Landsat5携带的传感器，从1982年发射至今，其工作状态良好，几乎实现了连续的获得地球影像。
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Landsat陆地卫星遥感影像数据
简介
“地球资源技术卫星”计划最早始于1967年，美国国家航空与航天局（NASA）受早期气象卫星和载人宇宙飞船所提供的地球资源观测的鼓舞，开始在理论上进行地球资源技术卫星系列的可行性研究。
1972年7月23日，第一颗陆地卫星（Landsat_1）成功发射，后来发射的这一系列卫星都带有陆地卫星（Landsat）的名称。
到1999年，共成功发射了六颗陆地卫星，它们分别命名为陆地卫星1到陆地卫星5以及陆地卫星7，其中陆地卫星6的发射失败了。
Landsat陆地卫星系列遥感影像数据覆盖范围为北纬83o到南纬83o之间的所有陆地区域，数据更新周期为16天（Landsat 1~3的周期为18天），空间分辨率为30米（RBV和MSS传感器的空间分辨率为80米）。
目前，中国区域内的Landsat陆地卫星系列遥感影像数据（见图1）可以通过中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据服务平台 QQ电子网免费获得（）。
Landsat 陆地卫星在波段的设计上，充分考虑了水、植物、土壤、岩石等不同地物在波段反射率敏感度上的差异，从而有效地扩充了遥感影像数据的应用范围。
在基于Landsat遥感影像数据的一系列应用中，计算植被指数和针对Landsat ETM off影像的条带修复为最常用同时也是最为基础的两个应用。
因此，中国科学院计算机网络信息中心基于国际科学数据服务平台，提供了1）基于Landsat 数据的多种植被指数提取。
2）对Landsat ETM SLC-off影像数据的条带修复。
图1 Landsat 遥感影像中国区示意图
数据特征
（1）数据基本特征
Landsat陆地卫星包含了五种类型的传感器，分别是反束光摄像机（RBV），多光谱扫描仪（MSS），专题成像仪（TM），增强专题成像仪（ETM）以及增强专题成像仪+（ETM+），各传感器拍摄影像的基本特征如下：
（2）数据主要参数
Landsat陆地卫星携带的传感器，在南北向的扫描范围大约为179km，东西向的扫描范围大约为183km，数据输出格式是GeoTIFF，采取三次卷积的取样方式，地图投影为UTM-WGS84南极洲极地投影。
数据分发前，美国国家航空与航天局（NASA）和美国地质调查局（USGS）对数据产品进行了系统的辐射矫正和地面控制点几何校正，并且通过DEM高程模型做了地形矫正。
按照产品的处理级别，分为四类：原始数据产品（Level 0），辐射矫正产品（Level 1），系统几何矫正产品（Level 2），几何精矫正产品（Level 3），高程矫正产品（Level 4）。
目前，由中国科学院计算机网络信息中心发布的是L1T数据产品，用户通过国际科学数据服务平台免费获得（）。
（3）数据组织
Landsat陆地卫星数据覆盖中国区域需要561景影像，每一景Landsat卫星影像图像存贮为一个压缩文件。
每个数据文件的文件名由拍摄卫星的名称，拍摄地区行、列编号，拍摄时间，地面接收站位置来共同命名。
例如，LT51240312009224IKR00文件名包含的信息如下：拍摄卫星是Landsat_5（TM传感器），拍摄地区位于124行/31列，拍摄时间是2009年的第223天，地面接收站编号IKR。
数据获得
目前，Landsat遥感影像数据可以在网上免费获得。
用户通过美国NASA的EROS（Earth Resources Observation and Science Center，美国地球资源观测中心）（/）免费下载这些数据。
当然，拥有数据下载权限之前需要进行相关网站的用户注册和所需数据的申请。
应用
Landsat陆地卫星系列提供了大量地球资源观测数据，为各种学科和领域的用户和研究人员提供他们所需要的遥感影像信息，对整个地球科学来说都具有重大的价值和意义。
Landsat遥感影像数据可以用于自然资源保护，能源勘探、环境管理、自然灾害监测等多个研究领域，遥感影像数据特有的在时间分辨率、空间分辨率和光谱分辨率上的优势，使得我们能够开始在“生态系统基础”上来观察地球的组成，超越了当前所收
集的大多数资源数据的边界。
增值服务
国际科学数据服务平台目前提供的基于Landsat遥感影像数据的增值服务分为两个部分：植被指数的计算和Landsat 7 ETM SLC-off影像的条带修复。
植被指数
植被指数是一种利用卫星探测数据的线性或非线性组合来反映植被的存在、数量、质量、状态及时空分布特点，反映植物生长状况的指数，用来诊断植被的一系列生物物理参量，如叶面积指数(LAI)、植被覆盖率、生物量、光合作用有效辐射吸收系数。
中科院计算机网络信息中心科学数据中心研发了基于Landsat TM及ETM影像数据的多种植被指数提取工具，为用户免费提供常用的14种Landsat植被指数产品，包括比值植被指数（RVI），比值短波红外指数（RSI），差值植被指数（DVI），归一化植被指数（NDVI），转换型植被指数（TVI），重归一化插值植被指数（RDVI），增强型植被指数I和II（EVI&EVI2），大气阻抗植被指数（ARVI），土壤调整植被指数（SAVI），修正土壤植被指数（MSAVI），土壤大气综合植被指数（SATVI），优化土壤调节植被指数（OSAVI）。
原始影像
比值植被指数：RDVI 归一化植被指数：NDVI
图2部分植被指数示意图
Landsat ETM SLC-off影像条带修复
Landsat-7 ETM+机载扫描行校正器(SLC) 故障导致2003年5月31日之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。
对于已经丢失的数据，没有可能找回实际数据，因此，只能利用缝隙填充的方式进行差值，尽量弥补缺失的数据部分，并且使相对完好的70-80%数据可用。
经过多方努力，中科院计算机网络信息中心科学数据中心开发了Landsat ETM SLC-off遥感影像条带修复工具，提供多影像局部自适应回归分析和多影像固定窗口分析两个模型，为用户免费提供条带修复产品。
修复前局部放大图修复后局部放大对照图
图3修复效果示意图
用户统计
国际科学数据服务平台Landsat遥感影像数据自发布以来，受到了中科院内外用户的广泛关注和好评。
据统计，共有67,075名用户的访问，数据下载量达到6,730.65G。
未来发展
目前，中科院计算机网络信息中心科学数据中心已经发布了中国区域范围内Landsat陆地卫星系列遥感影像数据，并加工生产了植被指数和条带修复产品，为国内科研人员提供免费查询和下载。
在下一步的工作中，我们会着力推出以下数据产品：1). Mosaic_Landsat全球陆地影像拼接数据。
2). 基于Landsat的中国内陆水体信息提取产品。
最后，希望广大科研人员继续关注和支持我们的国际科学数据服务平台。