遥感影像数据

一、高分一号

2013年4月26日由长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射基地成功发射入轨。主要用户为国土资源部、农业部、环境保护部和气象部门。

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1、GF-1 PMS影像产品介绍

GF-1 PMS相机可以获取2米的全色黑白图像、8米多光谱彩色图像（蓝、绿、红、近红外4个波段）以及多光谱和全色融合之后的2米真彩产品。

GF-1 PMS的数据由资源卫星应用中心分发，包括Level 1级的辐射校正影像产品和Level 2级的几何校正影像产品。用户可以登录资源卫星中心的数据分发平台进行查询和订购，http://218.247.138.121/DSSPlatform/index.html。

2、GF-1 WFV影像产品介绍

GF-1 WFV相机可以获取16米多光谱彩色图像（蓝、绿、红、近红外4个波段）。GF-1卫星装载了WFV1、WFV2、WFV3和WFV4四个WFV传感器，同时成像的幅宽可达800公里左右。

GF-1 WFV的数据由资源卫星应用中心分发，包括Level 1级的辐射校正影像产品和Level 2级的几何校正影像产品。用户可以登录资源卫星中心的数据分发平台进行查询和订购，http://218.247.138.121/DSSPlatform/index.html。

GF-1 WFV Raster Type支持资源卫星应用中心分发的Level 1A和Level 1C级别的标准产品，并且内置多种处理模板简化数据使用和管理。

二、高分二号-全色

高分二号（GF-2）卫星是我国自主研制的首颗空间分辨率优于1米的民用光学遥感卫星，搭载有两台高分辨率1米全色、4米多光谱相机，具有亚米级空间分辨率、高定位精度和快速姿态机动能力等特点，有效地提升了卫星综合观测效能，达到了国际先进水平。
谱段1是全色波段，红，绿，蓝，近红外
下面我们对高分二号的产品级别进行介绍，一般我们选择的都是1A的标准级别，因为有些高级别的数据会有所形变，影响后期使用。准生产1A级别，俗称原始影像，也是主流交付产品，以下为详细介绍：

1A级（预处理级辐射校正影像产品）：经数据解析、均一化辐射校正、去噪、MTFC、CCD拼接、波段配准等处理的影像数据；并提供卫星直传姿轨数据生产的RPC文件。

1C级（高精度预处理级辐射校正影像产品）：经数据解析、均一化辐射校正、去噪、MTFC、CCD拼接、波段配准等处理的影像数据；并提供整轨精化的姿轨数据生产的RPC文件。

2级（系统级几何校正影像产品）：经相对辐射校正、系统级几何校正后的影像产品。

2A级（预处理级几何校正影像产品）：1A级数据经几何校正、地图投影生成的影像产品。

2C级（高精度预处理级几何校正影像产品）：1C级数据经几何校正、地图投影生成的影像产品

三、高分三号

SAR
航天科技集团五院高分三号卫星工程总师徐福祥介绍，根据功能和使命的不同，地球微波遥感探测卫星可以划分为L、S、C、X等频段，频率依次由低到高。频率越低，穿透力越强，越高则穿透力越差。打个比方，假如用这四种频段看一棵树，X频段只能看到树梢，L、S频段只能看到树根，C频段则介于两者之间，既能看到地表，也能看到树干。因此，在对海洋、气象、减灾等环境和目标进行探测时，C频段的优势更为突出。

高分三号卫星是中国高分专项工程的一颗遥感卫星，为1米分辨率雷达遥感卫星，也是中国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达（SAR）成像卫星，由中国航天科技集团公司研制。
具有12种成像模式。它不仅涵盖了传统的条带、扫描成像模式，而且可在聚束、条带、扫描、波浪、全球观测、高低入射角等多种成像模式下实现自由切换，既可以探地，又可以观海，达到“一星多用”的效果。
高分三号的空间分辨率是从1米到500米，幅宽是从10公里到650公里，不但能够大范围普查，一次可以最宽看到650公里范围内的图像;也能够清晰地分辨出陆地上的道路、一般建筑和海面上的舰船。

四、高分四号

高分四号卫星是由中国航天科技集团公司空间技术研究院（航天五院）研制的一颗50m分辨率地球同步轨道光学卫星。
GF-4卫星搭载了一台可见光50米/中波红外400米分辨率、大于400公里幅宽的凝视相机，采用面阵凝视方式成像，具备可见光、多光谱和红外成像能力，设计寿命8年，通过指向控制，实现对中国及周边地区的观测。

五、高分五号-高光谱

高分五号卫星是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，也是中国高分专项中一颗重要的科研卫星

高分五号卫星所搭载的可见短波红外高光谱相机是国际上首台同时兼顾宽覆盖和宽谱段的高光谱相机，在60千米幅宽和30米空间分辨率下，可以获取从可见光至短波红外（400～2500nm）光谱颜色范围里，330个光谱颜色通道，颜色范围比一般相机宽了近9倍，颜色通道数目比一般相机多了近百倍，其可见光谱段光谱分辨率为5纳米，几乎相当于一张纸厚度的万分之一，因此对地面物质成分的探测十分精确。

六、高分六号

高分六号是一颗低轨光学遥感卫星，也是中国首颗精准农业观测的高分卫星，设计寿命为8年。
高分六号卫星配置2米全色/8米多光谱高分辨率相机、16米多光谱中分辨率宽幅相机，2米全色/8米多光谱相机观测幅宽90公里，16米多光谱相机观测幅宽800公里。
GF-6星与GF-1星组网运行后，将使遥感数据获取的时间分辨率从4天缩短到2天

七、哨兵1号

哨兵1号（Sentinel-1）卫星是欧洲航天局哥白尼计划（GMES）中的地球观测卫星，由两颗卫星组成，载有C波段合成孔径雷达，可提供连续图像(白天、夜晚和各种天气)。

1.哨兵1号的条带扫描模式

• SM(Stripmap）：一种标准的SAR条形图成像模式，其中地面区域被连续的脉冲序列照亮，而天线波束指向一个固定的方位角和仰角。

SM模式仅用于小岛屿，在紧急情况管理等特殊事件时使用。

• IW(Interferometric Wide swath):IW)模式是陆地上的主要采集模式，满足了大部分业务需求。它以5米 x 20米的空间分辨率(单视)获取250公里长的数据。IW模式使用渐进扫描SAR (TOPSAR)地形观测捕获三个子区域。在TOPSAR技术中，除了像扫描雷达一样控制波束的范围外，波束还可以在每个爆发的方位角方向上由后向前进行电子控制，避免了扇形现象，并导致整个区域的图像质量均匀。
• EW(Extra Wide swath):使用TOPSAR成像技术在五个区域获取数据。EW模式以牺牲空间分辨率为代价提供了非常大的区域覆盖。(言外之意是空间分辨率低)。

EW模式主要用于沿海监测，包括海运监测、溢油监测和海冰监测。

• WV(Wave):数据是在被称为“小片段”的小型条形地图场景中获取的，这些场景在轨道沿线每隔100公里定期设置一次。通过交替获得小点，以近距离入射角获得一个小点，而以远距离入射角获得下一个小点。WV是哨兵1号在海上的操作模式。（言外之意用于海洋）。

2.哨兵1号的数据产品

• Raw Level-0 data（特定情况下使用）；
• SLC（ Single Look Complex）：已被处理后的一级产品，能获得相位和振幅信息。相位信息是时间的函数，根据相位信息和速度可实现距离的测量。（可用于测距和形变观测）。
• GRD（Ground Range Detected）：一级产品，有多视强度数据，该强度数据与后向散射系数有关。（可用于土壤水分反演）。
• OCN（Ocean）：用于检索海洋地球物理参数。（即应用于海洋）。

所有的产品都是从0级产品直接加工的。每种模式都可以潜在地生成一级SLC、一级GRD和二级Ocean产品

对于Level-0，这是仪器数据，对于Level-1，它是处理过的数据。每个极化和每个条带有一个测量数据集。TOPSAR SLC 产品在每个极化的每个子带中包含一个 GeoTIFF 格式的复杂测量数据集。1 级 GRD 产品在每个极化中包含一个 GeoTIFF 格式的检测到的测量数据集。

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Sentinel-1 IW GRD级数据与SLC级数据的区别

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如果你想知道Sentinel-1拍摄模式和不同等级产品数据的定义，请看06篇博客中Sentinel-1数据产品模式简介部分的介绍。

Sentinel-1 IW GRD级数据是由SLC级经过经过多视处理、采用WGS84 椭球投影至地距的聚焦数据，因此地距坐标是斜距坐标投影至地球椭球后的成果，需要注意的是斜距到地距的转换并不是真正意义上的地理编码或者地形校正，仅仅是投影了。(range:斜距向，ground range:地距向，这里的地面你可以看成是WGS84椭球体的细小表面（可以看作平面））

不过，由于做了多视处理，其数据量相较SLC级数据要小许多。其像素信息代表监测区域的幅度信息，而相位信息则被丢失，所以该等级数据是无法做PolSAR或者InSAR处理的。该产品在方位向和距离向分辨率一致，在降低斑点噪声的同时降低几何分辨率。相对于SLC 数据而言，GRD 数据做了消除热噪声的操作以提高图像质量。

3.哨兵1号的极化方式

“多极化”是指极化方式，与利用可见光观测地球的兄弟姐妹相比，高分三号卫星是“高分家族”中唯一一颗合成孔径雷达卫星，它不需要借助光线，而是利用微波给地球照相“体检”。电磁波发射分为水平波(H)和垂直波(V)，接收也分为H和V。单极化是指(HH)或者(VV)，就是水平发射水平接收或垂直发射垂直接收，如果你研究的是气象雷达领域那一般都是(HH)。双极化是指在一种极化模式的同时，加上了另一种极化模式，如(HH)水平发射水平接收和(HV)水平发射垂直接收。全极化技术难度最高，要求同时发射H和V，也就是(HH)(HV)(VV)(VH)四种极化方式。而高分三号多极化包含上述所有极化方式，即单极化、双极化及全极化。

单极化方式：HH或VV；

双极化方式：（HH+HV） 或 （VV+VH）；

WV扫描模式只有单极化方式HH或VV。其他扫描模式单极化方式（HH或VV）和双极化方式（HH+HV或VV+VH）都有。

IW：用（VV+VH）极化方式–>观测陆地；
WV: 用VV极化方式–>观测海洋.

双极化产品由RGB中的单个复合彩色图像表示，**红色通道（R）代表共极化VV或HH），绿色通道（G）代表交叉极化（VH或HV）和蓝色通道(B) 表示交叉和共极化的比率。 **

5.哨兵1号分辨率

5.1 SLC 1级产品的分辨率

5.2 GRD 1级产品的分辨率

5.3 2级Ocean产品

对于 2 级 OCN 产品，膨胀光谱 (OSW) 以 20 公里 x 20 公里的空间分辨率提供。
风场 (OWI) 和表面径向速度 (RVL) 分量的空间分辨率为 1 km x 1
公里（对于 SM/IW/EW）。 对于 WV，结果是 20x20km 网格的平均值，小插图仅给出 1 个值。

6.哨兵数据的重访周期

SENTINEL-1 星座比 ERS-1/2 和 ENVISAT ASAR 提供了重访时间的改进，以及 ENVISAT ASAR 广域覆盖的连续性，但实现了更高的分辨率和潜在的全球双极化覆盖陆地。
每颗 SENTINEL-1 卫星都将处于近极地、太阳同步轨道，重复周期为 12 天，每个周期为 175 个轨道。 SENTINEL-1A 和 SENTINEL-1B 共享同一轨道平面，轨道相位差为 180。
单颗 SENTINEL-1 卫星有可能每 12 天一次（上升或下降）以干涉宽幅模式绘制全球陆地地图。 两颗卫星星座在赤道提供 6 天的精确重复周期。 由于轨道间距随纬度变化，高纬度地区的重访率明显高于赤道地区。

还有一些文件命名方式和传感器核心参数可看

7.哨兵数据下载

官网下载地址：https://sentinel.esa.int/web/sentinel/toolboxes/sentinel-1.(数据检索不方便，无法批量下载）。
其他下载地址：https://search.asf.alaska.edu/.（地球数据网站，推荐）

9.数据处理

对于sentinel-1图像，经过地理编码、滤波、辐射定标、几何校正等预处理步骤，为后续图像的配准做准备。此系列操作在SARscape软件中完成。

七、哨兵2号

哨兵-2号卫星携带一枚多光谱成像仪(MSI)，高度为786km，可覆盖13个光谱波段，幅宽达290千米。地面分辨率分别为10m、20m和60m、一颗卫星的重访周期为10天，两颗互补，重访周期为5天。从可见光和近红外到短波红外，具有不同的空间分辨率，在光学数据中，哨兵-2号数据是唯一一个在红边范围含有三个波段的数据，这对监测植被健康信息非常有效。

Band1：海岸/气溶胶波段：用来监测近岸水体和大气中的气溶胶。

Band2、3、4：可见光波段

Band5、6、7：红边范围内波段对监测植被健康信息非常有效

Band8:近红外波段（宽）

Band8A:近红外波段(窄)

Band9:水蒸气波段

Band10、11、12：短波红外波段

八、哨兵3号

Sentinel-3（哨兵3）卫星是欧空局（ESA）和欧洲委员会（EC）卫星项目，该卫星搭载OLCI（海陆色度仪）和SLSTR（海陆表面温度辐射计），可提供全球多光谱中等分辨率海洋/陆地观测能力。海洋方面，可对海温、海色、海平面高度以及海冰厚度进行测量，测量数据可用于监测地球气候变化、海洋污染和生物生产力等；陆地方面，可用于监测森林大火、陆地植被健康及湖泊河流的水位等。

九、高景一号商业遥感卫星

高景一号 01/02 卫星于 2016 年 12 月 28 日上午 11时23 分在太原卫星发射中心以一箭双星的方式成功发射。高景一号 01/02 卫星全色分辨率 0.5 米，多光谱分辨率 2 米，轨道高度 530 公里，幅宽 12 公里，过境时间为上午 10:30 分。是国内首个具备高敏捷、多模式成像能力的商业卫星星座，不仅可以获取多点、多条带拼接等影像数据，还可以进行立体采集。单景最大可拍摄60km x 70km影像。

全色分辨率高达 0.5 米，多光谱分辨率为 2 米，能够彰显细腻的地物细节，适用于高精度地图制作、变化监测和影像深度分析。
优化的光谱波段设置
– 具有全色波段和四个标准多光谱波段：蓝色、绿色、红色和近红外波段。
重访：1天
– 大幅宽拍摄，单景最大可拍摄60km x 70km影像。