遥感数据介绍上传

姓名：高金兰 学号：2009201164 专业：土地资源管理 教师：甘淑教授

RS技术与应用

中尺度遥感数据：TM/ETM+、SPOT介绍

第一部分：TM/ETM+数据

一、Landsat系列卫星简介

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。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。LANDSAT7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。

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（Landsat1~3的周期为18天），空间分辨率为30米。

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。

二、Landsat-7简介

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。

三、TM/ETM+数据种类

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（Level0），辐射矫正产品（Level1），系统几何矫正产品（Level2），几何精矫正产品（Level3），高程矫正产品（Level4）。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，用户可以通过国际科学数据服务平台免费获得（http://landsat.datamirror.csdb.cn）。

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。

四、各种波段组合及应用

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。

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。 451：信息量最丰富的组合，TM图像的光波信息具有3～4维结构，其物理含义相当于亮度、绿度、热度和湿度。在TM7个波段光谱图像中，一般第5个波段包含的地物信

息最丰富。3个可见光波段（即第1、2、3波段）之间，两个中红外波段（即第5、7波段）之间相关性很高，表明这些波段的信息中有相当大的重复性或者冗余性。第4、6波段较特殊，尤其是第4波段与其他波段的相关性得很低，表明这个波段信息有很大的独立性。计算各种组合的熵值的结果表明，由一个可见光波段、一个中红外波段及第4波段组合而成的彩色合成图像一般具有最丰富的地物信息，其中又常以4，5，3或4，5，1波段的组合为最佳。

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像成功地监测了大兴安岭林火及灾后变化。这是因为TM7波段（2.08-2.35微米）对温度变化敏感；TM4、TM3波段则分别属于红外光、红光区，能反映植被的最佳波段，并有减少烟雾影响的功能；同时TM7、TM4、TM3（分别赋予红、绿、蓝色）的彩色合成图的色调接近自然彩色，故可通过TM743彩色合成图的分析来指挥林火蔓延与控制和灾后林木的恢复状况。

541：XX开发区砂石矿遥感调查是通过对陆地卫星TM最佳波段组的选择（TM5、TM4、 TM1）以及航空、航天多种遥感资料的解译分析进行的，在初步解译查明调查区第四系地貌。例如把4、5两波段的赋色对调一下，即5、4、3分别赋予红、绿、蓝色，则获得近似自然彩色合成图像，适合于非遥感应用专业人员使用。

第二部分 SPOT数据介绍

1986年2月法国SPOT-1卫星发射以来，SPOT卫星数据由于其较高的地面分辨率、可侧视观测并生成立体像对和在短时间内可重复获取同一地区数据等有别于其它卫星遥感数据的特点，而受到遥感用户的青睐。到目前为止，SPOT系列卫星共发射5颗，SPOT系列卫星已在轨运行二十余年，在土地利用与管理、森林覆盖监测、土壤

侵蚀和土地沙漠化的监测以及城市规划等人与环境的关系研究方面，都发挥了重要的作用。

SPOT5卫星于2002年发射升空，它有前几颗卫星所不可比拟的优势，全色分辨率提高到2.5m，多光谱达到10m。SPOT5相比于SPOT1-4卫星，星上主载作了重大改进，除了前面几颗卫星上的高分辨率几何装置(HRG)和植被探测器(Vegetation)外，SPOT5更有一个高分辨率立体成像(HRS)装置，高分辨率立体成像装置(HRS)能获取120km×120km的全色影像。它使用2个相机沿轨道方向(一个向前，一个向后)实时获取立体图像，较之旁向立体成像模式(轨道间立体成像)而言，SPOT5几乎能在同一时间和同一辐射条件下获取立体像对。

SPOT-5卫星用HRG(High Resolution Geometry)传感器，替代SPOT-4的HRVIR传感器，HRG有以下新的特征：

更高的地面分辨率：以5m或2.5m的分辨率替代全色波段10m分辨率的数据，以10m分辨率替代多光谱波段20m的数据；而对短波红外波段，仍维持20m的地面分辨率；采用12000像元的CCD探测器，以维持60km的地面数据宽度；保留传感器的侧视功能，以增强重复观测能力；增加沿轨道方向的立体成像功能；保留SPOT-4的波段组成，但应大多数用户的要求，将全色波段的波谱范围恢复到采用新的技术，提高图像的几何精度。

对spot5进行假彩色合成的时候，可以参照LandsatTM的方式进行。如自然真彩色是412，标准假彩色是123，由于没有蓝色波段，自然色在正常情况下没法合成，不过可以通过人工合成蓝色波段的方法。

SPOT系列卫星的性能不断提高，提供的影像、数据可用于地学立体判读分析、测图、制图等方面，其产品广泛应用于土地利用调查与更新、陆地表面的资源与环境监测、4D产品的制作和城市规划等研究领域。

Spot-5高分辨率和立体观测的性能，使其具有比其它遥感影像如Landsat MSS、TM和ETM+更为广泛的应用范围和价值：

① ② ③ ④

可供快速制作正射影像地图、测制1∶10万地形图、修测或更新1∶5万地形图以及制作各种专题地图；

用于资源调查。如耕地、森林、草场、水、矿产和海洋等调查； 环境监测的有效手段。如城市发展和城市化，灾害监测，环境变迁和环境生态质量评价；

用于生产管理。如土地利用评估和农作物估产，环境工程评价；⑤国土整治。如区域规划、管理和决策等。

??SPOT-5卫星影像的专业制图比例尺为1:25,000，概览成图比例尺极限为1:10,000。目前，法国正在积极准备SPOT-6号卫星的发射，因为SPOT-5的设计寿命是九年。

如今，SPOT提供全面的遥感数据服务，提供图像数据的途径是通过中间商“视宝公司”，因此，SPOT-5目前是我国在土地资源管理、城市建设管理、自然灾害监测、农业估产监测、海洋资源管理、以及环境监测等方面遥感技术应用的主要星种之一。

??当然，通过第三国(如以色列、丹麦等)获取SPOT-5数据，其每景数据仅为“视宝公司”垄断价的的五分之二。

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