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Landsat 陆地卫星系列遥感数据

中国科学院资源环境科学数据中心

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关键词:

中国 卫星影像 Landsat TM

摘要:

 Landsat MSS/TM/ETM 

      美国于1961 年发射了第一颗试验型极轨气象卫星,70 年代, 在气象卫星的基础上研制发射了第一代试验型地球资源卫星(Landsat-1 、2 、3) 。这三颗卫星上装有返束光导摄像机和多光谱扫描仪MSS, 分别有3 个和4 个谱段,分辨率为80m 。各国从卫星上接收了约45 万幅遥感图像。

        80 年代, 美国分别发射了第二代试验型地球资源卫星(Landsat — 4\5) 。卫星在技术上有了较大改进, 平台采用新设计的多任务模块, 增加了新型的专题绘图仪TM, 可通过中继卫星传送数据。TM 的波谱范围比MSS 大, 每个波段范围较窄, 因而波谱分辨率比MSS 图像高, 其地面分辨率为30m (TM6 的地面分辨率只有120m ) 。Landsat — 5 卫星是1984 年发射的,现仍在运行。

        90 年代,美国又分别发射了第三代资源卫星(Landsat-6,7) 。Landsat-6 卫星是1993 年发射的,因未能进入轨道而失败。由于克林顿政府的支持,1999 年发射了Landsat-7 卫星,以保持地球图像、全球变化的长期连续监测。该卫星装备了一台增强型专题绘图仪ETM+ ,该设备增加了一个15m 分辨率的全色波段,热红外信道的空间分辨率也提高了一倍,达到60m 。美国资源卫星每景影像对应的实际地面面积均为185km × 185km ,16 天即可覆盖全球一次。

美国Landsat卫星参数一栏表

卫星参数

LandSat1

LandSat2

LandSat3

LandSat4

LandSat5

LandSat6

LandSat7

发射时间

1972.7.23

1975.1.12

1978.3.5

1982.7.16

1984.3

1993.1

1999.4.15

卫星高度

920m

920m

920m

705m

705m

发射失败

705m

半主轴

7285.438km

7285.989km

7285.776km

7083.465km

7285.438km

7285.438km

倾角

103.143度

103.155度

103.1150度

98.9度

98.2度

98.2度

经过赤道的时间

8:50a.m.

9:03a.m.

6:31a.m.

9:45a.m.

9:30a.m.

10:00a.m.

覆盖周期

18天

18天

18天

16天

16天

16天

扫幅宽度

185km

185km

185km

185km

185km

185km

波段数

4

4

4

7

7

8

机载传感器

MSS

MSS

MSS

MSS、TM

MSS、TM

ETM+

运行情况

1978退役

1976年失灵,1980年

修复,1982退役

1983退役

1983年TM传感

器失效,退役

在役服务

2003.5月出现故障

 

 MSS波段编号和波长范围

Landsat-1~3

Landsat-4~5

波长范围/μm

分辨率

MSS-4

MSS-1

0.5~0.6

78米

MSS-5

MSS-2

0.6~0.7

78米

MSS-6

MSS-3

0.7~0.8

78米

MSS-7

MSS-4

0.8~1.1

78米

 

TM波段、波长范围及分辨率

波段

波长范围(μm)

分辨率

1

0.45~0.53

30米

2

0.52~0.60

30米

3

0.63~0.69

30米

4

0.76~0.90

30米

5

1.55~1.75

30米

6

10.40~12.50

120>米

7

2.08~2.35

30米

 

ETM+波段、波长范围及分辨率

波段

波长范围(μm)

地面分辨率

1

0.45~0.515

30米

2

0.525~0.605

30米

3

0.63~0.690

30米

4

0.75~0.90

30米

5

1.55~1.75

30米

6

10.40~12.50

60米

7

2.09~2.35

30米

8

0.52~0.90

15米

     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。

 

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Landsat 8 OLI和TIRS   

       2013年2月11号,NASA 成功发射了Landsat 8 卫星,为走过了四十年辉煌岁月的Landsat 计划重新注入新鲜血液。LandSat- 8上携带有两个主要载荷:OLI和TIRS。其中OLI(全称:Operational Land Imager ,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。设计使用寿命为至少5年。

 

       OLI陆地成像仪包括9个波段,空间分辨率为30米,其中包括一个15米的全色波段,成像宽幅为185x185km。

       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。

Landsat 8 OLI波段合成

R、G、B

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

数据使用声明:

数据库格式:

.tif

时间范围:

空间范围:

全球