landsat-8-卫星-波段介绍-及组合教学文稿
不同波段组合说明
Landsat8 ETM+7个不同波段组合说明Landsat TM （ETM+）7个波段可以组合很多RGB方案用于不同地物的解译，Landsat8的OLI陆地成像仪包括9个波段，可以组合更多的RGB方案。
OLI包括了ETM+传感器所有的波段，为了避免大气吸收特征，OLI对波段进行了重新调整，比较大的调整是OLI Band5(0.845–0.885 μm)，排除了0.825μm处水汽吸收特征；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；此外，还有两个新增的波段：蓝色波段 (band 1; 0.433–0.453 μm) 主要应用海岸带观测，短波红外波段(band 9; 1.360–1.390 μm) 包括水汽强吸收特征可用于云检测；近红外band5和短波红外band9与MODIS对应的波段接近，详情参考表3。
如表1是国外公布的OLI波段合成的简单说明。
表2是前人在长期工作中总结的Landsat TM（ETM+）不同波段合成对地物增强的效果。
对比表3，可以将表1和表2的组合方案结合使用。
表1：OLI波段合成741 741波段组合图像具有兼容中红外、近红外及可见光波段信息的优势，图面色彩丰富，层次感好，具有极为丰富的地质信息和地表环境信息；而且清晰度高，干扰信息少，地质可解译程度高，各种构造形迹（褶皱及断裂）显示清楚，不同类型的岩石区边界清晰，岩石地层单元的边界、特殊岩性的展布以及火山机构也显示清楚。
742 1992年，完成了桂东南金银矿成矿区遥感地质综合解译，利用1：10万TM7、4、2假彩色合成片进行解译，共解译出线性构造1615条，环形影像481处, 并在总结了构造蚀变岩型、石英脉型、火山岩型典型矿床的遥感影像特征及成矿模式的基础上，对全区进厅成矿预测，圈定金银A类成矿远景区2处，B类 4处，C类5处。
为该区优选找矿靶区提供遥感依据。
743 我国利用美国的陆地卫星专题制图仪图象成功地监测了大兴安岭林火及灾后变化。
不同波段组合说明
Landsat8 ETM+7个不同波段组合说明Landsat TM （ETM+）7个波段可以组合很多RGB方案用于不同地物的解译，Landsat8的OLI陆地成像仪包括9个波段，可以组合更多的RGB方案。
OLI包括了ETM+传感器所有的波段，为了避免大气吸收特征，OLI对波段进行了重新调整，比较大的调整是OLI Band5(0.845–0.885 μm)，排除了0.825μm处水汽吸收特征；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；此外，还有两个新增的波段：蓝色波段 (band 1; 0.433–0.453 μm) 主要应用海岸带观测，短波红外波段(band 9; 1.360–1.390 μm) 包括水汽强吸收特征可用于云检测；近红外band5和短波红外band9与MODIS对应的波段接近，详情参考表3。
如表1是国外公布的OLI波段合成的简单说明。
表2是前人在长期工作中总结的Landsat TM（ETM+）不同波段合成对地物增强的效果。
对比表3，可以将表1和表2的组合方案结合使用。
表1：OLI波段合成741 741波段组合图像具有兼容中红外、近红外及可见光波段信息的优势，图面色彩丰富，层次感好，具有极为丰富的地质信息和地表环境信息；而且清晰度高，干扰信息少，地质可解译程度高，各种构造形迹（褶皱及断裂）显示清楚，不同类型的岩石区边界清晰，岩石地层单元的边界、特殊岩性的展布以及火山机构也显示清楚。
742 1992年，完成了桂东南金银矿成矿区遥感地质综合解译，利用1：10万TM7、4、2假彩色合成片进行解译，共解译出线性构造1615条，环形影像481处, 并在总结了构造蚀变岩型、石英脉型、火山岩型典型矿床的遥感影像特征及成矿模式的基础上，对全区进厅成矿预测，圈定金银A类成矿远景区2处，B类 4处，C类5处。
为该区优选找矿靶区提供遥感依据。
743 我国利用美国的陆地卫星专题制图仪图象成功地监测了大兴安岭林火及灾后变化。
介绍一个卫星或传感器
PART 1
卫星：Landsat 8
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卫星：Landsat 8
背景
Landsat 8是美国国家航空航天局(NASA)和美国地质 调查局(USGS)共同研发的一颗地球观测卫星，于2013 年2月11日成功发射升空。Landsat 8旨在提供对地球 的详细和精确的卫星图像，以帮助科学家们更好地理 解地球的资源和环境变化
PART 2
传感器： MODIS(中分辨率
成像光谱仪)
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传感器：MODIS(中分辨率成像光谱仪)
背景
MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)是由NASA戈达德航天 飞行中心研制的一种中分辨率成像光谱仪 ，已广泛应用于地球观测和环境科学领域 。MODIS是Terra和Aqua两颗卫星的主要科 学仪器之一，这两颗卫星都在NASA的 EOS(Earth Observing System)计划中
1
卫星：Landsat 8
技术特点
Landsat 8携带了先进的传感器 ，能够收集从可见光到热红外线 范围内的数据。这使得科学家可 以研究地球的大气、陆地、冰层 和海洋。特别是，它的多光谱成 像仪(OLI)和热红外线辐射计 (TIRS)，可以捕捉到地球表面的 光谱信息，提供有关植被、土壤 、水体和人造结构等详细信息
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传感器：MODIS(中分辨率成像光谱仪)
数据应用
MODIS数据被广泛应用于天气预 报、气候变化研究、环境监测等 领域。例如，通过分析MODIS的 数据，科学家可以追踪火灾、洪 水等自然灾害的发展过程，为灾 害救援提供及时的信息。此外， MODIS数据也被用于监测全球植 被健康状况、评估农业产量和预 测气候变化的影响等
landsat8反照率各个波段的比例因子
landsat8反照率各个波段的比例因子Landsat 8是美国国家航空航天局（NASA）和美国地质调查局（USGS）合作开展的一项地球观测计划，旨在提供高空间分辨率和频率的遥感数据。
它搭载了一台名为OLI（Operational Land Imager）的传感器，可以获取多个波段的数据，其中包括蓝、绿、红、近红外、短波红外1、短波红外2和热红外这些波段。
为了将这些波段的数据转化为可用的反射率信息，需要使用比例因子进行校正。
1. 蓝波段（Band 2）比例因子:蓝波段的比例因子为0.0001。
这意味着在计算蓝波段的反射率时，需要将原始数据乘以0.0001。
蓝波段对于水体和植被的观测具有重要意义，可以用于监测水质和植被生长情况。
2. 绿波段（Band 3）比例因子:绿波段的比例因子为0.0001。
与蓝波段类似，计算绿波段的反射率时也需要将原始数据乘以0.0001。
绿波段对于植被的监测非常重要，可以用于研究植被的健康状况和覆盖范围。
3. 红波段（Band 4）比例因子:红波段的比例因子为0.0001。
同样，计算红波段的反射率时需要将原始数据乘以0.0001。
红波段对于土地利用和土地覆盖的分类具有重要作用，可以用于识别不同类型的地表覆盖，如城市、农田和森林。
4. 近红外波段（Band 5）比例因子:近红外波段的比例因子为0.0001。
计算近红外波段的反射率时同样需要乘以0.0001。
近红外波段对于植被的监测也非常重要，可以用于评估植被的健康状况和生长情况。
5. 短波红外1波段（Band 6）比例因子:短波红外1波段的比例因子为0.0001。
在计算短波红外1波段的反射率时，同样需要将原始数据乘以0.0001。
短波红外1波段对于土地覆盖分类和水体观测也具有重要意义。
6. 短波红外2波段（Band 7）比例因子:短波红外2波段的比例因子为0.0001。
在计算短波红外2波段的反射率时，同样需要将原始数据乘以0.0001。
Landset8卫星波段及组合介绍
Landset8卫星波段及常用组合介绍
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1Landsat7 Landsat8卫星对比
表2：OLI波段合成
Landsat8波段组合图示：
432波段合成真彩色图像，接近地物真实色彩，图像平淡，色调灰暗
543波段合成标准假彩色图像，地物色彩鲜明，有利于植被（红色）分类，水
体识别
564波段合成非标准假彩色图像，红外波段与红色波段合成，水体边界清晰，利于海岸识别；植被有较好显示，但不便于区分具体植被类别
765对大气层穿透能力较强，例如图像中红色方框内云的影响明显减少
652植被类型丰富，便于植被分类
654便于植被分析。
landsat8影像介绍
Landsat 8卫星的地面覆盖范围大约为 110公里宽，能够提供全球陆地表面 的覆盖。
主要传感器与功能
传感器类型
Landsat 8卫星搭载了两个主要传感器，即OLI（Operational Land Imager）和TIRS（Thermal Infrared Sensor）。
功能
OLI传感器主要用于获取地球表面的可见光、近红外和短波红 外光谱数据，而TIRS传感器则用于获取地球表面的热辐射数 据。这些数据广泛应用于土地利用、环境监测、农业、林业 和城市规划等领域。
04
Landsat 8影像处理与分析方法
数据预处理
辐射定标
大气校正
将卫星接收到的原始辐射亮度数据转换为 地表反射率或辐射率等物理量，为后续的 地表信息提取提供基础数据。
消除大气对地表的干扰，提高影像的准确 性，为地物分类和变化检测等提供更可靠 的依据。
几何校正
云雾去除
纠正卫星影像的几何畸变，使其与地图或 其他地理信息数据相匹配，便于后续的空 间分析。
Landsat 8卫星于2013年2月19日 在美国加利福尼亚州范登堡空军 基地成功发射。
运行状况
Landsat 8卫星自发射以来一直正 常运行，并持续提供高质量的地 球观测数据。
轨道与覆盖范围
轨道类型
Landsat 8卫星运行在近极地太阳同 步轨道，该轨道使得卫星能够在地球 表面同一地点上方进行周期性观测。
多尺度分割
将影像分割成不同尺度的对象 ，实现多尺度下的信息提取和
地物识别。
05
Landsat 8影像的局限性
数据获取限制
地域覆盖不全
由于卫星轨道和地面接收站分布的限制， Landsat 8影像在某些地区可能无法获取。
Landsat8的不同波段组合说明
Landsat 8 OLI_TIRS 卫星数字产品波段介绍2013 年2月11日，美国航空航天局(NASA) 成功发射Landsat-8卫星。
Landsat-8卫星上携带两个传感器，分别是OLI陆地成像仪（Operational Land Imager）和TIRS热红外传感器（Thermal Infrared Sensor）。
Landsat-8 在空间分辨率和光谱特性等方面与Landsat 1-7保持了基本一致，卫星一共有11个波段，波段1-7，9-11的空间分辨率为30米，波段8为15米分辨率的全色波段，卫星每16 天可以实现一次全球覆盖。
OLI陆地成像仪有9个波段，成像宽幅为185x185km。
与Landsat-7 上的ETM 传感器相比，OLI陆地成像仪做了以下调整：1. Band 5的波段范围调整为0.845–0.885 μm，排除了0.825μm处水汽吸收的影响；2. Band 8全色波段范围较窄，从而可以更好区分植被和非植被区域；3. 新增两个波段。
Band 1蓝色波段(0.433–0.453 μm) 主要应用于海岸带观测，Band 9短波红外波段(1.360–1.390 μm) 应用于云检测。
LandSat-8上携带的TIRS热红外传感器主要用于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。
Landsat TM （ETM+）7个波段可以组合很多RGB方案用于不同地物的解译，Landsat8的OLI陆地成像仪包括9个波段，可以组合更多的RGB方案。
OLI包括了ETM+传感器所有的波段，为了避免大气吸收特征，OLI对波段进行了重新调整，比较大的调整是OLI Band5(0.845–0.885 μm)，排除了0.825μm处水汽吸收特征；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；此外，还有两个新增的波段：蓝色波段(band 1; 0.433–0.453 μm) 主要应用海岸带观测，短波红外波段(band 9; 1.360–1.390 μm) 包括水汽强吸收特征可用于云检测；近红外band5和短波红外band9与MODIS对应的波段接近，详情参考表3。
Landsat
Landsat 8 OLI 卫星数字产品波段介绍
2013 年2⽉11⽇，美国航空航天局(NASA) 成功发射Landsat-8卫星。
Landsat-8 在空间分辨率和光谱特性等⽅⾯与Landsat 1-7保持了基本⼀致，卫星⼀共有11个波段，波段1-7，9-11的空间分辨率为30⽶，波段8为15⽶分辨率的全⾊波段，卫星每16天可以实现⼀次全球覆盖。
Landsat-8卫星上携带两个传感器，分别是OLI陆地成像仪（Operational Land Imager）和TIRS热红外传感器（Thermal Infrared Sensor）。
OLI陆地成像仪，成像宽幅为185x185km，有9个波段，包括了ETM 传感器所有的波段。
为了避免⼤⽓吸收特征，与Landsat-7 上的ETM传感器相⽐，OLI对波段进⾏了重新调整，⽐较⼤的调整是OLI Band5(0.845–0.885 µm)，排除了0.825µm处⽔汽吸收特征；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；此外，还有两个新增的波段：蓝⾊波段 (band 1; 0.433–0.453 µm) 主要应⽤海岸带观测，短波红外波段(band 9; 1.360–1.390 µm) 包括⽔汽强吸收特征可⽤于云检测。
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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1Landsat7 Landsat8卫星对比
表3：Landsat TM波段合成总结说明
Landsat8波段组合图示：
432波段合成真彩色图像，接近地物真实色彩，图像平淡，色调灰暗
543波段合成标准假彩色图像，地物色彩鲜明，有利于植被（红色）分类，水体识别
564波段合成非标准假彩色图像，红外波段与红色波段合成，水体边界清晰，利于海岸识别；植被有较好显示，但不便于区分具体植被类别
765对大气层穿透能力较强，例如图像中红色方框内云的影响明显减少
652植被类型丰富，便于植被分类
654便于植被分析。