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航天遙感數(shù)據(jù)航天遙感應(yīng)用中使用的數(shù)據(jù)基本有兩種類型:遙感影像和數(shù)字圖像。地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù):MSS.TM.SPOT常用波段組合:
(一)321:真彩色合成,即3、2、1波段分別賦予紅、綠、藍(lán)色,則獲得自然彩色合成圖像,圖像的色彩與原地區(qū)或景物的實(shí)際色彩一致,適合于非遙感應(yīng)用專業(yè)人員使用。
(二)432:標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成,即4、3、2波段分別賦予紅、綠、藍(lán)色,獲得圖像植被成紅色,由于突出表現(xiàn)了植被的特征,應(yīng)用十分的廣泛,而被稱為標(biāo)準(zhǔn)假彩色。
(三)451:信息量最豐富的組合,TM圖像的光波信息具有3~4維結(jié)構(gòu),其物理含義相當(dāng)于亮度、綠度、熱度和濕度。在TM7個(gè)波段光譜圖像中,一般第5個(gè)波段包含的地物信息最豐富。3個(gè)可見光波段(即第1、2、3波段)之間,兩個(gè)中紅外波段(即第4、7波段)之間相關(guān)性很高,表明這些波段的信息中有相當(dāng)大的重復(fù)性或者冗余性。第4、6波段較特殊,尤其是第4波段與其他波段的相關(guān)性得很低,表明這個(gè)波段信息有很大的獨(dú)立性。計(jì)算各種組合的熵值的結(jié)果表明,由一個(gè)可見光波段、一個(gè)中紅外波段及第4波段組合而成的彩色合成圖像一般具有最豐富的地物信息,其中又常以4,5,3或4,5,1波段的組合為最佳。第7波段只是在探測(cè)森林火災(zāi)、巖礦蝕變帶及土壤粘土礦物類型等方面有特殊的作用。最佳波段組合選出后,要想得到最佳彩色合成圖像,還必須考慮賦色問(wèn)題。人眼最敏感的顏色是綠色,其次是紅色、藍(lán)色。因此,應(yīng)將綠色賦予方差最大的波段。按此原則,采取4、5、3波段分別賦紅、綠、藍(lán)色合成的圖像,色彩反差明顯,層次豐富,而且各類地物的色彩顯示規(guī)律與常規(guī)合成片相似,符合過(guò)去常規(guī)片的目視判讀習(xí)慣。例如把4、5兩波段的賦色對(duì)調(diào)一下,即5、4、3分別賦予紅、綠、藍(lán)色,則獲得近似自然彩色合成圖像,適合于非遙感應(yīng)用專業(yè)人員使用。
(四)741:波段組合圖像具有兼容中紅外、近紅外及可見光波段信息的優(yōu)勢(shì),圖面色彩豐富,層次感好,具有極為豐富的地質(zhì)信息和地表環(huán)境信息;而且清晰度高,干擾信息少,地質(zhì)可解譯程度高,各種構(gòu)造形跡(褶皺及斷裂)顯示清楚,不同類型的巖石區(qū)邊界清晰,巖石地層單元的邊界、特殊巖性的展布以及火山機(jī)構(gòu)也顯示清楚。
(五)742:1992年,完成了桂東南金銀礦成礦區(qū)遙感地質(zhì)綜合解譯,利用1:10萬(wàn)TM7、4、2假彩色合成片進(jìn)行解譯,共解譯出線性構(gòu)造1615條,環(huán)形影像481處,并在總結(jié)了構(gòu)造蝕變巖型、石英脈型、火山巖型典型礦床的遙感影像特征及成礦模式的基礎(chǔ)上,對(duì)全區(qū)進(jìn)廳成礦預(yù)測(cè),圈定金銀A類成礦遠(yuǎn)景區(qū)2處,B類4處,C類5處。為該區(qū)優(yōu)選找礦靶區(qū)提供遙感依據(jù)。
(六)743:我國(guó)利用美國(guó)的陸地衛(wèi)星專題制圖儀圖像成功地監(jiān)測(cè)了大興安嶺林火及災(zāi)后變化。這是因?yàn)門M7波段(2.08-2.35微米)對(duì)溫度變化敏感;TM4、TM3波段則分別屬于紅外光、紅光區(qū),能反映植被的最佳波段,并有減少煙霧影響的功能;同時(shí)TM7、TM4、TM3(分別賦予紅、綠、藍(lán)色)的彩色合成圖的色調(diào)接近自然彩色,故可通過(guò)TM743彩色合成圖的分析來(lái)指揮林火蔓延與控制和災(zāi)后林木的恢復(fù)狀況。(七)754:對(duì)不同時(shí)期湖泊水位的變化,也可采用不同波段,如用陸地衛(wèi)星MSS7,MSS5,MSS4合成的標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖像中的藍(lán)色、深藍(lán)色等不同層次的顏色得以區(qū)別。從而可用作分析湖泊水位變化的地理規(guī)律。
(八)541:XX開發(fā)區(qū)砂石礦遙感調(diào)查是通過(guò)對(duì)陸地衛(wèi)星TM最佳波段組fefee7合的選擇(TM5、TM4、TM1)以及航空、航天多種遙感資料的解譯分析進(jìn)行的,在初步解譯查明調(diào)查區(qū)第四系地貌。例如把4、5兩波段的賦色對(duì)調(diào)一下,即5、4、3分別賦予紅、綠、藍(lán)色,則獲得近似自然彩色合成圖像,適合于非遙感應(yīng)用專業(yè)人員使用。Landsat-5衛(wèi)星主要軌道特性參數(shù)如下:近極近環(huán)形太陽(yáng)同步軌道軌道高度:705km傾角:98.2。運(yùn)行周期:98.9分鐘24小時(shí)繞地球:15圈穿越赤道時(shí)間:上午9點(diǎn)45分+/-15分鐘掃描帶寬度:185km重訪周期:16天景覆蓋范圍:184×185.2kmLandsat一5的專題繪圖儀(ThematicMapper)分為7個(gè)波段,各波段的參數(shù)如下表所示。
波段號(hào)波段頻譜范圍(μm)分辨率(m)B1Blue0.45—0.5230B2Green0.52—0.6030B3Red0.63—0.6930B4NearIR0.76—0.9030B5SWIR1.55—1.7530B6LWIR10.40—12.5120B7SWIR2.08—2.3530
航天遙感衛(wèi)星影像類型STER數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介;TERRA衛(wèi)星于1999年12月從范登堡空軍基地發(fā)射升空,與太陽(yáng)同步,從北向南每天上午(AM)飛經(jīng)赤道上空。所以TERRA之前也有人稱之為上午星(AM-1)。其設(shè)計(jì)壽命為5年。ASTER是美國(guó)NASA(宇航局)與日本METI(經(jīng)貿(mào)及工業(yè)部)合作并有兩國(guó)的科學(xué)界、工業(yè)界積極參與的項(xiàng)目。它是Terra衛(wèi)星上的一種高級(jí)光學(xué)傳感器,包括了從可見光到熱紅外共14個(gè)光譜通道,可以為多個(gè)相關(guān)的地球環(huán)境資源研究領(lǐng)域提供科學(xué)、實(shí)用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。其主要情況介紹如下:一、Terra衛(wèi)星的主要參數(shù)l
軌道:太陽(yáng)同步,降交點(diǎn)時(shí)刻:10:30am;l
衛(wèi)星高度:705公里;l
軌道傾角:98.2±0.15°;l
重復(fù)周期:16天(繞地球233圈/16天);l
在赤道上相鄰軌道之間的距離:172公里;二、ASTER傳感器Ⅰ.ASTER傳感器有3個(gè)譜段:可見光近紅外(VNIR):l
波長(zhǎng):3個(gè)波段向星下,及一個(gè)后視單波段(可用于立體象對(duì)觀測(cè))波段范圍量化等級(jí)Band10.52~0.60m8bitsBand20.63~0.69m8bitsBand30.76~0.86m8bits立體后視波段0.76~0.86m8bitsl
空間分辨率:15米l
輻射分辨率:NE≤0.5%l
絕對(duì)輻射精度:±4%l
立體成像后視角:27.6°l
側(cè)視角:±24°(垂直軌道方向)l
瞬時(shí)視場(chǎng):21.3μrad(天底方向)
18.6μrad(后視方向)l
立體成像基高比:0.6l
探測(cè)器:5000象元(任意時(shí)刻實(shí)際使用為4100象元)l
掃描周期:2.2mscel
MTF:
〉0.25(橫軌方向)
〉0.25(沿軌方向)短波紅外(SWIR)l
波長(zhǎng):6個(gè)波段,1.60-2.43μm波段范圍輻射分辨率量化等級(jí)Band41.600~1.700m0.5%NE8bitsBand52.145~2.185m1.3%NE8bitsBand62.185~2.225m1.3%NE8bitsBand72.235~2.285m1.3%NE8bitsBand82.295~2.365m1.0%NE8bitsBand92.360~2.430m1.3%NE8bitsl
空間分辨率:30米l
輻射分辨率:NE≤0.5%-1.5%l
絕對(duì)輻射精度:±4%l
側(cè)視角:±8.55°(垂直軌道方向)l
瞬時(shí)視場(chǎng):42.6μradl
探測(cè)器:2048象元/bandl
掃描周期:4.398msecl
MTF:
〉0.25(橫軌方向)
〉0.20(沿軌方向)熱紅外(TIR)l
波長(zhǎng):5波段,8.125∽11.65μm波段范圍量化等級(jí)Band108.125~8.475m12bitsBand118.475~8.825m12bitsBand128.925~9.275m12bitsBand1310.25~10.95m12bitsBand1410.95~11.65m12bitsl
空間分辨率:90米l
輻射分辨率:NET≤0.3Kl
側(cè)視角:±8.55°(垂直軌道方向)l
瞬時(shí)視場(chǎng):127.8μradl
探測(cè)器:10象元/bandl
掃描周期:2.2msecl
MTF:
〉0.25(橫軌方向)
〉0.20(沿軌方向)Ⅱ.掃幅:均為60公里Ⅲ.ASTER主要特征如下:l
可以獲取從可見光到熱紅外譜段范圍的地表影像數(shù)據(jù);l
擁有光學(xué)傳感器各波段較高的幾何分辨率和輻射分辨率;l
在單條軌上可以獲取近紅外立體影像數(shù)據(jù)。l
在SWIR和TIR譜段,傳感器上有側(cè)視功能,可以達(dá)到±8.55°(垂直軌道方向)的側(cè)視角,而在VNIR譜段,側(cè)視角則為±24°(垂直軌道方向)。l
在SWIR和TIR譜段,傳感器上安轉(zhuǎn)有一個(gè)可靠性很高的設(shè)計(jì)壽命為50,000小時(shí)的冷卻器。l
每條軌道平均每8分鐘采集一次數(shù)據(jù),每天大約傳回地面780景觀測(cè)數(shù)據(jù)。以上特征可以滿足那些關(guān)注地球資源和環(huán)境問(wèn)題用戶的要求。ASTER數(shù)據(jù)產(chǎn)品及價(jià)目
產(chǎn)品代號(hào)名稱說(shuō)明分辨率價(jià)格/景標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品Level1ALevel1A本產(chǎn)品系已提取數(shù)據(jù)并已排列對(duì)齊。沒(méi)做幾何校正及輻射校正,但這些數(shù)據(jù)都附帶著相關(guān)系數(shù)。本產(chǎn)品沒(méi)有地圖投影V(15米)S(30米)T(90米)600元Level1BLevel1B本產(chǎn)品系把Level1A數(shù)據(jù)做了幾何校正及輻射校正后所得,本產(chǎn)品的地圖投影是在把1A做成2A時(shí)選用的地圖投影??梢岳帽井a(chǎn)品中圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字值(DN值)得到一些物理量諸如輻射值、溫度等V(15米)S(30米)T(90米)600元2A02相對(duì)波譜反射系數(shù)本產(chǎn)品系去相關(guān)、拉伸的ASTERTIR數(shù)據(jù)。所以本產(chǎn)品增強(qiáng)了本來(lái)在TIR圖像中微弱的發(fā)射系數(shù)的變化。90米600元2A03V相對(duì)波譜反射系數(shù)VNIR本產(chǎn)品是去相關(guān)、拉伸的ASTERVNIR數(shù)據(jù),反射系數(shù)的變化得到了增強(qiáng)15米600元2A03S相對(duì)波譜反射系數(shù)SWIR本產(chǎn)品是去相關(guān)、拉伸的ASTERSWIR數(shù)據(jù),反射系數(shù)的變化得到了增強(qiáng)30米600元2B01V地表輻射系數(shù)VNIR本產(chǎn)品系在對(duì)ASTERVNIR數(shù)據(jù)加大氣校正后得到。15米600元2B01S地表輻射系數(shù)SWIR本產(chǎn)品系在對(duì)ASTERSWIR數(shù)據(jù)加大氣校正后得到。30米600元2B01T地表輻射系數(shù)TIR本產(chǎn)品系在對(duì)ASTERTIR數(shù)據(jù)加大氣校正后得到。90米600元2B05V地表反射系數(shù)VNIR本產(chǎn)品的地表反射系數(shù)是對(duì)ASTERVNIR數(shù)據(jù)加上大氣校正后得到的地表輻射系數(shù)15米600元2B05S地表反射系數(shù)SWIR本產(chǎn)品的地表反射系數(shù)是對(duì)ASTERSWIR數(shù)據(jù)加上大氣校正后得到的地表輻射系數(shù)30米600元2B03地表溫度本產(chǎn)品內(nèi)含地表溫度系數(shù)是從5個(gè)紅外波段數(shù)據(jù),經(jīng)大氣校正了的地表輻射系數(shù)TIR(2801T),并經(jīng)溫度—發(fā)射系數(shù)分離,計(jì)算后得到的。T(90米)600元2B04地表發(fā)射率本產(chǎn)品內(nèi)含地表發(fā)射系數(shù)是從5個(gè)紅外波段數(shù)據(jù),經(jīng)大氣校正了的地表輻射系數(shù)TIR(2801T),并經(jīng)溫度—發(fā)射系數(shù)分離,計(jì)算后得到的。T(90米)600元產(chǎn)品代號(hào)名稱說(shuō)明分辨率價(jià)格/景非標(biāo)準(zhǔn)3A01正射圖像本產(chǎn)品是正射ASTER圖像,用相對(duì)DEM(4A01)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的。本數(shù)據(jù)沒(méi)有高程差別引起的地理畸變。對(duì)應(yīng)于每個(gè)象元的地理位置的高程數(shù)據(jù)都附在本產(chǎn)品后。V(15米)+DTMS(30米)+DTMT(90米)+DTM1200元4A01相對(duì)DEM本產(chǎn)品是相對(duì)高程數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)是從VNIR3N(星下觀測(cè))及3B(向后觀測(cè))波段數(shù)據(jù)所構(gòu)成立體數(shù)據(jù)提取的。Z(默認(rèn)值30米)600元
2.Hyperion
數(shù)據(jù)源簡(jiǎn)介
1.EO-1衛(wèi)星平臺(tái)簡(jiǎn)介
Hyperion傳感器搭載于EO--1衛(wèi)星平臺(tái),EO-1(EarthObserving-1)是美國(guó)NASA面向21世紀(jì)為接替LandSat-7而研制的新型地球觀測(cè)衛(wèi)星,于2000年11月發(fā)射升空,其衛(wèi)星軌道參數(shù)與LandSat-7衛(wèi)星的軌道參數(shù)接近,之所以設(shè)計(jì)相同軌道,目的是為了使EO-1和LandSat-7兩顆星的圖像每天至少有1~4景重疊,以便進(jìn)行比對(duì)。傳統(tǒng)的陸地資源衛(wèi)星只提供為數(shù)不多的七個(gè)多光譜波段,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足各種實(shí)際應(yīng)用的需要,因此美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)與美國(guó)宇航局(NASA)合作發(fā)射了EO-1衛(wèi)星,并在該衛(wèi)星上搭載了三種傳感器分別是ALI(theAdvancedLandImager),Hyperion,LEISA(theLinearEtalonImagingSpectrometerArray)AtmosphericCorrector。
Hyperion是第一個(gè)星載民用成像光譜儀,采用了譜像合一技術(shù)為使用者提供了242個(gè)波段,光譜范圍覆蓋355~2577nm(Hyperion數(shù)據(jù)的三位光譜剖面圖見(下圖),傳感器空間分辨率30米。Hyperion數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)同一平臺(tái)的LEISA傳感器進(jìn)行了校正。到目前為止除了這一臺(tái)以外,世界上還有2臺(tái)類似這樣的儀器:MODIS(中分辨率成像光譜儀),裝在EOSTerra衛(wèi)星上;FTHSI(傅里葉轉(zhuǎn)換超光譜成像儀),裝在美國(guó)空軍的MightySat-2.1衛(wèi)星上。由于其正處于試驗(yàn)階段所以一景數(shù)據(jù)的地面覆蓋范圍為7.7公里長(zhǎng)42公里寬。利用Hyperion的高光譜特性可以實(shí)現(xiàn)精確的估計(jì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、地質(zhì)填圖、精確制圖,在采礦、地質(zhì)、森林、農(nóng)業(yè)以及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
2.Hyperion產(chǎn)品分級(jí)
Hyperion產(chǎn)品分為兩級(jí):Level0和Level1。Level0是原始數(shù)據(jù),僅用來(lái)生產(chǎn)成L1產(chǎn)品,用戶使用的是Level1。HyperionL1數(shù)據(jù)又可以分為L(zhǎng)1A、L1B和L1R三種。其中2002年之前處理的數(shù)據(jù)為L(zhǎng)1A,L1R產(chǎn)品是美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)經(jīng)輻射校正得到的。L1A數(shù)據(jù)沒(méi)有糾正VNIR與SWIR之間的空間錯(cuò)位問(wèn)題L1B、L1R將此問(wèn)題改正并經(jīng)過(guò)初步的星上定標(biāo)校正。但均沒(méi)有經(jīng)過(guò)幾何校正,沒(méi)有地理參考。還有一種說(shuō)法:L1級(jí)數(shù)據(jù)又根據(jù)層次劃分為:L1R、L1Gs和L1Gst。具體的區(qū)別見下表:3.Hyperion產(chǎn)品存儲(chǔ)格式及命名規(guī)則
Hyperion圖像文件存儲(chǔ)使用HDF(HierarchicalDataFormat)格式,波段存儲(chǔ)格式為BIL,包括有5個(gè)數(shù)據(jù)集:圖像數(shù)據(jù)(ImageData)、波譜的中心波長(zhǎng)數(shù)據(jù)(SpectralCenterWavelengths)、波譜帶寬數(shù)據(jù)(SpectralBandwidths)、傳感器的增益系數(shù)數(shù)據(jù)(GainCoefficients)以及標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)(FlagMask)。標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)是為了提供已經(jīng)無(wú)法使用的或出問(wèn)題的探測(cè)器。
HyperionLevel1R數(shù)據(jù)文件命名具有一定的規(guī)則:
EO1表示衛(wèi)星的名字;S表示傳感器,其中H=Hyperion,A=ALI;PPP表示成像目標(biāo)物所處的WRS系統(tǒng)軌道;RRR表示成像目標(biāo)物所處的WRS系統(tǒng)的行;YYYY表示成像時(shí)的年份;DDD表示成像是處于該年中的第幾天;第1個(gè)X表示Hyperion傳感器的狀態(tài),第2個(gè)X表示ALI傳感器的狀態(tài),第3個(gè)傳感器表示LAC傳感器的狀態(tài),其中0表示關(guān),1表示開;M表示點(diǎn)模式(P=pointedwithincurrentpath/row;K=pointedoutsidecurrentpath/row);L表示一景的長(zhǎng)度(F=fullscene;P=partialscene);GGG表示地面接收站;VV表示解譯圖號(hào)。4.Hyperion產(chǎn)品波段設(shè)置
Hyperion是以推掃方式獲得方式獲取可見光近紅外(VNIR)和短波紅外(SWIR)光譜數(shù)據(jù)。在可見光近紅外(356~1085nm)和短波紅外區(qū)(852~2577nm),分別用2套敏感元件收集信號(hào)。在可見光——近紅外和短波紅外區(qū)間存在20個(gè)通道的重疊區(qū),由于紫光和短波紅外兩端有些通道響應(yīng)度低,數(shù)據(jù)利用價(jià)值不大,在系統(tǒng)處理時(shí)僅對(duì)198個(gè)波段做了輻射校正,即:可見光近紅外區(qū)的第8~57波段,短波紅外區(qū)的第77~224通道。由于VNIR56~57與SWIR77~78重疊,且前者比后者信噪比要高,所以一般只用VNIR56~57,而不用SWIR77~78。所以實(shí)際上只有196個(gè)波段(見下圖),沒(méi)有經(jīng)過(guò)校正的波段設(shè)置為0值。
3.sar數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介
一、Sar數(shù)據(jù)的組織
遙感圖像,特別是Sar圖像常用的數(shù)據(jù)組織方式是數(shù)據(jù)+頭文件。即數(shù)據(jù)文件只存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù),比如一幅圖像有m行,n列,每個(gè)像元用一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)表示,那么這個(gè)數(shù)據(jù)文件就只存m*n個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。因此,光有數(shù)據(jù)文件有時(shí)候很難顯示一幅圖像,因?yàn)槟悴恢罃?shù)據(jù)是如何組織的,你甚至不知道圖像有多少行,多少列。當(dāng)然,有時(shí)候也是可以猜出來(lái)的。另外一個(gè)文件是頭文件,里面存儲(chǔ)是文本信息,又可稱之為元數(shù)據(jù)。里面包含可能有圖像大小,數(shù)據(jù)組織方式,軌道信息,坐標(biāo)信息等等。
二,五種常用數(shù)據(jù)格式
COMPLEX_DATA:復(fù)數(shù)數(shù)據(jù),比如一個(gè)復(fù)數(shù)占用8Byte,則實(shí)部和虛部各占4Byte,即一個(gè)復(fù)數(shù)由兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)組成。存儲(chǔ)的時(shí)候,將復(fù)數(shù)挨個(gè)存,即
REAL,IMG,REAL,IMG...
ALT_LINE_DATA:各波段按行存儲(chǔ),alternatinglines,又稱BIL(bandinterleavedbyline)。按順序存完每個(gè)波段的同一行,再接下來(lái)存下一行,以3波段為例,假設(shè)圖像大小為3*3:ALT_SAMPLE_DATA:各波波按像元存儲(chǔ),alternationsample,又稱BIP(bandinterleavedbypixel)。按順序存完每個(gè)波段的某個(gè)像元,再接下來(lái)存儲(chǔ)下一像元,仍以3波段為例,假設(shè)圖像大小為3*3:
ALT_BAND_DATA:即各波段按次序存儲(chǔ),又稱BSQ(bandsequental)。存完第一波段,存第二波段,再存第三波段。以3波段為例,假設(shè)圖像大小為3*3:
FLOAT_DATA:浮點(diǎn)數(shù)據(jù)。事實(shí)上,圖像要么是整數(shù)數(shù)據(jù),要么是浮點(diǎn)數(shù)據(jù)。這里的FLOAT_DATA主要指只有一個(gè)波段。
三,常用的文件格式
*.raw:二進(jìn)制原始數(shù)據(jù)。像元的值可能是整數(shù)。
*.int:干涉圖像。像元一般是復(fù)數(shù),也就是8Byte的復(fù)數(shù),由兩個(gè)4Byte的浮點(diǎn)數(shù)組成。
*.amp:幅度圖像,即形成干涉圖像的兩幅復(fù)數(shù)圖像的幅度值,因此,一幅干涉圖對(duì)應(yīng)兩幅幅度圖像。這兩個(gè)圖像有時(shí)候放在一個(gè)文件中,分波段存儲(chǔ)(一般是BIP),有時(shí)候放在兩個(gè)文件中。
*.slc:即single-lookcomplex,一幅單視復(fù)數(shù)圖像。兩幅這樣的圖像就可以生成干涉圖了。
*.cor:相干性數(shù)據(jù)。可能是FLOAT_DATA,存儲(chǔ)一個(gè)波段,也可能是ALT_LINE_DATA(即BIL),存儲(chǔ)多個(gè)波段。
隨著以ALOS-PALSAR,TerraSAR-X,RadarSat-2為代表的第二代SAR衛(wèi)星系統(tǒng)的相繼發(fā)射成功,其數(shù)據(jù)也陸續(xù)開始向用戶分發(fā),星載SAR數(shù)據(jù)日益豐富的同時(shí),其格式也呈現(xiàn)多樣化的勢(shì)態(tài),不過(guò)個(gè)人認(rèn)為以數(shù)據(jù)使用,共享的方便為目的,在目前眾多的數(shù)據(jù)格式必然會(huì)相互借鑒各自的優(yōu)勢(shì),最終形成一套如CEOS一樣的數(shù)據(jù)格式規(guī)范。對(duì)過(guò)去數(shù)據(jù)格式的總結(jié),分析如今數(shù)據(jù)格式的特點(diǎn),借鑒國(guó)外SAR數(shù)據(jù)產(chǎn)品發(fā)布的規(guī)范,將有利于制定出我國(guó)自己的SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品規(guī)范等級(jí),使其能為全球用戶服務(wù),從而提升我國(guó)遙感產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)。本數(shù)據(jù)格式的總結(jié)分兩部分,這一部分著重介紹前一代星載SAR所產(chǎn)用的CEOS數(shù)據(jù)格式,下次將介紹新一代SAR的數(shù)據(jù)格式。
第一代星載SAR系統(tǒng)主要是以ERS-1/2,RadarSat-1,JERS-1為代表,他們特點(diǎn)主要是單極化,成像模式比較單一,主要以strip的方式(RadarSat-1具有ScanSAR的工作模式),每次成像獲得的數(shù)據(jù)集一般只有一個(gè),在這種情況下,它們均采用了CEOS的SAR數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)格式,拿到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品一般包括4個(gè)文件:DAT_01.001(數(shù)據(jù)文件),LEA_01.001(頭文件),NUL_01.001(空文件)和VDF_01.001的卷文件,其中主要的信息存在DAT_01.001和LEA_01.001兩個(gè)文件中,一個(gè)存儲(chǔ)了實(shí)際獲得的圖像數(shù)據(jù),一個(gè)保存圖像獲取時(shí)的衛(wèi)星姿態(tài)參數(shù)以及圖像本身的一些基本信息。對(duì)于一般的用戶而言,該屬性文件雖然采用了ASCII碼的方式存儲(chǔ),但是其內(nèi)容依然晦澀———采用”記錄(Record)——字段“的方式,在文件固定位置存放固定的信息,但是由于沒(méi)有字段名稱只有“值”,因此在沒(méi)有用戶手冊(cè)的情況下很難明白其含義,都得借助專門的程序才能使普通用戶閱讀。其次對(duì)于數(shù)據(jù)文件。所記錄的圖像也是按其特有的方式存儲(chǔ),不方便用戶的預(yù)覽,即使是非SLC的幅度圖象,也還得經(jīng)過(guò)程序的轉(zhuǎn)換。
2002年ENVISAT衛(wèi)星系統(tǒng)的成功發(fā)射,ASAR數(shù)據(jù)的成功獲取分發(fā),標(biāo)志著星載SAR系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段,隨后2006年日本ALOS-PALSAR,2007年德國(guó)的TerraSAR-X,加拿大的RadarSAT-2,意大利的CosmoSkymMed成功入軌運(yùn)行,則意味著新一代SAR系統(tǒng)的數(shù)據(jù)開始正式取代原星載SAR數(shù)據(jù),成為以后一段時(shí)間對(duì)地觀測(cè)主要SAR數(shù)據(jù)源。這一階段星載SAR數(shù)據(jù)的主要特點(diǎn)是多極化的數(shù)據(jù)獲取能力,從ASAR的交替極化(兩種極化數(shù)據(jù)的獲取)到后來(lái)的全極化數(shù)據(jù)獲取,使得衛(wèi)星能在一個(gè)時(shí)刻同時(shí)獲得一個(gè)區(qū)域的至少兩組的數(shù)據(jù)集,因此新一代的SAR數(shù)據(jù)產(chǎn)品對(duì)于多數(shù)據(jù)集的存儲(chǔ)給予了較多的關(guān)注,其次為了便于SAR數(shù)據(jù)的應(yīng)用,在新一代SAR數(shù)據(jù)產(chǎn)品格式中強(qiáng)調(diào)了格式的通用性,下面對(duì)幾種新星載SAR數(shù)據(jù)格式產(chǎn)品作簡(jiǎn)要介紹。
1)ENVISAT-ASAR:作為ERS-1/2的后繼星,采用了一種以.N1為后綴的文件格式,它將文件的屬性新信息與數(shù)據(jù)合為一體,主要包括了MPH(一般頭文件——對(duì)于所有產(chǎn)品文件),SPH(特殊信息頭——針對(duì)各個(gè)產(chǎn)品文件)和數(shù)據(jù)集(dataset以及對(duì)各個(gè)dataset的描述)。這種文件格式能很好簡(jiǎn)便地包含兩個(gè)極化通道的數(shù)據(jù),但是對(duì)于頭文件中所描述的信息依然晦澀,一般需要將.N1文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換后才能方便用戶的使用;
2)ALOS-PALSAR:依然采用了CEOS的文件格式,但是對(duì)于多(全)極化的情況,采用將各極化數(shù)據(jù)分別存為一個(gè)數(shù)據(jù)文件的策略;
3)TerraSAR-X:其頭文件采用了網(wǎng)絡(luò)上普遍使用的xml格式,使得用戶能夠不在其他特殊軟件的支持下,既可以用ie就可以閱讀獲取衛(wèi)星成像的參數(shù)等信息。而對(duì)于圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),依據(jù)不同的數(shù)據(jù)等級(jí)而有所不同。對(duì)于SLC數(shù)據(jù),它采用了cos的文件方式存儲(chǔ),需要編寫程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換,而對(duì)于其他等級(jí)的圖像,則采用了Tiff這一通用的圖像格式;
4)RadarSat-2:目前尚未拿到實(shí)際數(shù)據(jù),根據(jù)已發(fā)文檔介紹,頭文件將也采用xml的格式,而對(duì)于數(shù)據(jù)文件也將考慮tiff的方式,等拿到實(shí)際數(shù)據(jù)后將再對(duì)其作專門說(shuō)明;
5)CosmoSkyMed:采用了專門針對(duì)遙感科學(xué)的hdf5存儲(chǔ)方式,它已group和dataset為單元,其中g(shù)roup中記錄元數(shù)據(jù),而將可能的多極化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在dataset中,其中dataset中還考慮了對(duì)縮略圖的存儲(chǔ),目前GDAL已經(jīng)提供了對(duì)于該格式的讀取支持,用戶可以在GDAL庫(kù)的支持下方便獲得各個(gè)數(shù)據(jù)集以及元數(shù)據(jù)信息。4.landsat8數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介外文名landsat8發(fā)射時(shí)間2013年2月11號(hào)空間分辨率30m/100m類型衛(wèi)星發(fā)射者NASA輻射分辨率16bit技術(shù)介紹OLI陸地成像儀包括9個(gè)波段,空間分辨率為30米,其中包括一個(gè)15米的全色波段,成像寬幅為185x185km。OLI包括了ETM+傳感器所有的波段,為了避免大氣吸收特征,OLI對(duì)波段進(jìn)行了重新調(diào)整,比較大的調(diào)整是OLIBand5(0.845–0.885μm),排除了0.825μm處水汽吸收特征;OLI全色波段Band8波段范圍較窄,這種方式可以在全色圖像上更好區(qū)分植被和無(wú)植被特征;OLI陸地成像儀ETM+波段名稱波段(μm)空間分辨率(m)波段名稱波段(μm)空間分辨率(m)Band1Coastal0.433–0.45330Band2Blue0.450–0.51530Band1Blue0.450–0.51530Band3Green0.525–0.60030Band2Green0.525–0.60530Band4Red0.630–0.68030Band3Red0.630–0.69030Band5NIR0.845–0.88530Band4NIR0.775–0.90030Band6SWIR11.560–1.66030Band5SWIR11.550–1.75030Band7SWIR22.100–2.30030Band7SWIR22.090–2.35030Band8Pan0.500–0.68015Band8Pan0.520–0.90015Band9Cirrus1.360–1.39030此外,還有兩個(gè)新增的波段:藍(lán)色波段(band
1;0.433–0.453μm)主要應(yīng)用海岸帶觀測(cè),短波紅外波段(band9;1.360–1.390μm)包括水汽強(qiáng)吸收特征可用于云檢測(cè);近紅外band5和短波紅外band9與MODIS對(duì)應(yīng)的波段接近。2.基本數(shù)據(jù)表1:OLI陸地成像儀OLITIRS負(fù)責(zé)人說(shuō),LandSat-8上攜帶的TIRS載荷,將是有史以來(lái)最先進(jìn),性能最好的TIRS。TIRS將收集地球兩個(gè)熱區(qū)地帶的熱量流失,目標(biāo)是了解所觀測(cè)地帶水分消耗,特別是美國(guó)西部干旱地區(qū)。表2:TIRS載荷參數(shù)波段名稱中心波長(zhǎng)(μm)最小波段邊界(μm)最大波段邊界(μm)空間分辨率(m)Band10TIRS110.910.611.2100Band11TIRS212.011.512.51005.meris數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介中分辨率成像光譜儀(MERIS)上的歐洲航天局(ESA)的環(huán)境衛(wèi)星平臺(tái)的主要手段之一。\o"分享到新浪微博"\o"分享到微信"\o"分享到QQ空間"\o"分享到豆瓣" 中分辨率成像光譜儀(MERIS)上的歐洲航天局(ESA)的環(huán)境衛(wèi)星平臺(tái)的主要手段之一。此儀器是由并排設(shè)置五個(gè)攝像機(jī),每個(gè)配備有推掃式光譜儀。這些光譜儀使用二維的CCD。探測(cè)器的一端取向垂直于衛(wèi)星的軌跡,同時(shí)通過(guò)前部光學(xué)器件收集地球的表面(或在大氣中)的在一條直線上排列的點(diǎn)的觀測(cè)值。平臺(tái)沿著軌道位移,將短時(shí)間的數(shù)據(jù)整合,可以創(chuàng)建二維圖像。一個(gè)分光系統(tǒng)將進(jìn)入儀器的不同波長(zhǎng)(顏色)的光進(jìn)行分離,并送至相應(yīng)探測(cè)器的第二維度,即沿軌道的方向。這些光譜儀獲得的很大范圍的光譜波段數(shù)據(jù),但是由于技術(shù)原因,其中只有16個(gè)被發(fā)送到地面部分(其中之一需要先進(jìn)行低級(jí)別的原始數(shù)據(jù)處理)。因此,該儀器在15個(gè)光譜波段提供有用的數(shù)據(jù),即可對(duì)其位置,寬度和增益進(jìn)行實(shí)
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