Landsat陆地卫星遥感影像数据介绍
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。
15米分辨率Landsat8卫星影像数据基础知识
北京揽宇方圆信息技术有限公司
Landsat8
所属国家：美国
发射时间：2013年
轨道高度：705公里
重访周期：16天
拍摄幅宽：185×170km/景成图比例：约1:100000
运行现状：在轨
2013年2月11日第八颗LandSat卫星在加州范登堡空军基地发射成功。
LandSat-8上携带有两个主要载荷：OLI和TIRS。
其中OLI（全称：Operational Land Imager，运营性陆地成像仪）由卡罗拉多州的鲍尔航天技术公司研制；TIRS（全称：Thermal Infrared Sensor，热红外传感器），由NASA的戈达德太空飞行中心研制。
LandSat-8上携带的TIRS载荷，将是有史以来最先进，性能最好的TIRS。
TIRS将收集地球两个热区地带的热量流失，目标是了解所观测地带水分消耗。
全色样图多光谱样图
城区
山区
北京揽宇方圆信息技术有限公司。
Landsat7卫星的TMETM+数据介绍
Landsat7卫星的TM/ETM+数据介绍LANDSAT是美国陆地探测卫星系统。
从1972年开始发射第一颗卫星LANDSAT 1，到目前最新的LANDSAT 7。
LANDSAT 7 卫星于99年发射，装备有Enhanced Thematic Mapper Plus(ETM+)设备，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。
ETM+比起在LANDSAT 4、5上面装备的Thematic Mapper(TM)设备在红外波段的分辨率更高，因此有更高的准确性。
Landset卫星介绍：卫星系列卫星名称服务时间RS器名称周期/轨道辐射宽度波段/频率（μm）分辨率美国陆地卫星系列（Landsat1-7号星）Landsat-172.7～78.1RBV,MSS18D/918km185kmB:0.45-0.5230mLandsat-275.1～82.2185kmG:0.52-0.6030mLandsat-378.3～83.3185kmR:0.63-0.6930mLandsat-482.7～92MSS,TM16D/705km185kmNIR:0.76-0.9030mLandsat-584.1～至今185kmSWIR1.55-1.7530mLandsat-693.10.5MSS,ETM发射失败185kmTIR:10.4-12.560mLandsat799.4～TM,ETM+16D/705km185kmSWIR2.08-2.3530m一、波段介绍1.TM1 0.45-0.52um,蓝波段。
对水体穿透强, 该波段位于水体衰减系数最小，散射最弱的部位（0.45-0.55um）,对水体的穿透力最大，可获得更多水下信息，用于判断水深，浅海水下地形，水体浑浊度，沿岸水，地表水等；能够反射浅水水下特征，区分土壤和植被、编制森林类型图、区分人造地物类型,分析土地利用。
对叶绿素与叶色素反映敏感,有助于判别水深及水中叶绿素分布以及水中是否有水华等。
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 TM、ETM+数据介绍
TM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，此外该波段对裸露地表、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：深水深兰色；浅水浅兰色；水体悬浮物是絮状影象；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。
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。
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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。