Landsat 8卫星11个波谱
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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。
Landsat卫星的TMETM各波段介绍Landsat卫星的TM/ETM各波段介绍北京揽宇⽅圆信息技术有限公司拥有WorldView、QuickBird、IKONOS、GeoEye、SPOT、PLEIADES、⾼分⼀号、⾼分⼆号、资源三号等世界上最⾼分辨率卫星影像的代理权,能够为户提供全天候、全覆盖、多分辨率、多尺度的影像产品。
整合最丰富的遥感影像数据资源,为⽤户提供最专业的遥感影像数据服务,北京揽宇⽅圆致⼒成为中国遥感影像数据服务第⼀品牌。
⼀、波段介绍1.TM1 0.45-0.52um,蓝波段对⽔体穿透强, 该波段位于⽔体衰减系数最⼩,散射最弱的部位(0.45—0.55um),对⽔体的穿透⼒最⼤,可获得更多⽔下信息,⽤于判断⽔深,浅海⽔下地形,⽔体浑浊度,沿岸⽔,地表⽔等;能够反射浅⽔⽔下特征,区分⼟壤和植被、编制森林类型图、区分⼈造地物类型,分析⼟地利⽤。
对叶绿素与叶⾊素反映敏感,有助于判别⽔深及⽔中叶绿素分布以及⽔中是否有⽔华等。
2.TM2 0.52-0.60um,绿波段对植物的绿反射敏感该波段位于健康绿⾊植物的绿⾊反射率(0.54—-0.55um)附近;对健康茂盛植物的反射敏感,主要观测植被在绿波段中的反射峰值,这⼀波段位于叶绿素的两个吸收带之间,利⽤这⼀波段增强鉴别植被的能⼒对绿的穿透⼒强,探测健康植被绿⾊反射率,按绿峰反射评价植物的⽣活状况,区分林型,树种,植被类型和评估作物长势对⽔体有⼀定的穿透⼒,可反映⽔下特征,⽔体浑浊度,⽔下地形,沙洲,沿岸沙地等。
. 可区分⼈造地物类型,3.TM3 0.62-0.69um ,红波段对⽔中悬浮泥沙反映敏感。
该波段位于含沙浓度不同的⽔体辐射峰值(0.58—-0.68um)附近,对⽔中悬浮泥沙反映敏感。
叶绿素的主要吸收波段,能增强植被覆盖与⽆植被覆盖之间的反差,亦能增强同类植被的反差,反映不同植物叶绿素吸收,植物健康状况,⽤于区分植物种类与植物覆盖率,测量植物绿⾊素吸收率,并以此进⾏植物分类;此外其信息量⼤,⼴泛⽤于对裸露地表,植被,岩性,地层,构造,地貌等为可见光最佳波段;可区分⼈造地物类型4 .TM4 0.76-0.96UM 近红外波段,对绿⾊植物类别差异最敏感,为植物通⽤波段,⽤于牧师调查,作物长势测量,处于⽔体强吸收区,⽔体轮廓清晰,⽤于勾勒⽔体,绘制⽔体边界、探测⽔中⽣物的含量和⼟壤湿度;区分⼟壤湿度及寻找地下⽔,识别与⽔有关的地质构造,地貌,⼟壤,岩⽯类型等均有利。
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。
收藏史上最详细的Landsat1-9系列数据集介绍来啦!美国陆地卫星(LANDSAT)系列卫星由美国航空航天局(NASA)和美国地质调查局(USGS)共同管理。
⾃1972年起,LANDSAT 系列卫星陆续发射,是美国⽤于探测地球资源与环境的系列地球观测卫星系统,曾称作地球资源技术卫星(ERTS)。
陆地卫星的主要任务是调查地下矿藏、海洋资源和地下⽔资源,监视和协助管理农、林、畜牧业和⽔利资源的合理使⽤,预报农作物的收成,研究⾃然植物的⽣长和地貌,考察和预报各种严重的⾃然灾害(如地震)和环境污染,拍摄各种⽬标的图像,以及绘制各种专题图(如地质图、地貌图、⽔⽂图)等。
从 Landsat 1 到 9,所有Landsat图像均可通过 USGS Earth Explorer 公开获得。
USGS Earth Explorer链接:表 Landsat系列卫星简介Landsat 1-9 卫星介绍Landsat 1-4民⽤地球资源卫星在20世纪60年代中期就由 DOI (Department of the Interior)的USGS (国家地质调查局United States Geological Survey) 进⾏构思。
1966年9⽉20⽇,USGS在华盛顿⼀个新闻宣布会上宣布了最早的专⽤民⽤空间地球表⾯成像项⽬计划——地球资源观测卫星(EROS)。
该任务分配给了NASA,由它计划并建造卫星和相关载荷。
1966年发起的ERTS项⽬,在1975年改名为Landsat。
因此,早期的 ERTS-1 和 ERTS-2 卫星后来被重新命名为 Landsat-1 和 Landsat-2。
Landsat 1Landsat 1 于1972 年 7 ⽉ 23 ⽇发射,携带两种传感器:RBV和MSS,⼀直运⾏到 1978 年 1 ⽉,⽐其设计寿命延长了 5 年。
结果信息的质量和影响超出了所有⼈的预期。
Landsat 2Landsat 2 最初被命名为 ERTS-B,于 1975 年 1 ⽉ 22 ⽇发射。
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卫星的TMETM各波段介绍---⽂本资料Landsat卫星的TM/ETM各波段介绍北京揽宇⽅圆信息技术有限公司拥有WorldView、QuickBird、IKONOS、GeoEye、SPOT、PLEIADES、⾼分⼀号、⾼分⼆号、资源三号等世界上最⾼分辨率卫星影像的代理权,能够为户提供全天候、全覆盖、多分辨率、多尺度的影像产品。
整合最丰富的遥感影像数据资源,为⽤户提供最专业的遥感影像数据服务,北京揽宇⽅圆致⼒成为中国遥感影像数据服务第⼀品牌。
⼀、波段介绍1.TM1 0.45-0.52um,蓝波段对⽔体穿透强, 该波段位于⽔体衰减系数最⼩,散射最弱的部位(0.45—0.55um),对⽔体的穿透⼒最⼤,可获得更多⽔下信息,⽤于判断⽔深,浅海⽔下地形,⽔体浑浊度,沿岸⽔,地表⽔等;能够反射浅⽔⽔下特征,区分⼟壤和植被、编制森林类型图、区分⼈造地物类型,分析⼟地利⽤。
对叶绿素与叶⾊素反映敏感,有助于判别⽔深及⽔中叶绿素分布以及⽔中是否有⽔华等。
2.TM2 0.52-0.60um,绿波段对植物的绿反射敏感该波段位于健康绿⾊植物的绿⾊反射率(0.54—-0.55um)附近;对健康茂盛植物的反射敏感,主要观测植被在绿波段中的反射峰值,这⼀波段位于叶绿素的两个吸收带之间,利⽤这⼀波段增强鉴别植被的能⼒对绿的穿透⼒强,探测健康植被绿⾊反射率,按绿峰反射评价植物的⽣活状况,区分林型,树种,植被类型和评估作物长势对⽔体有⼀定的穿透⼒,可反映⽔下特征,⽔体浑浊度,⽔下地形,沙洲,沿岸沙地等。
. 可区分⼈造地物类型,3.TM3 0.62-0.69um ,红波段对⽔中悬浮泥沙反映敏感。
该波段位于含沙浓度不同的⽔体辐射峰值(0.58—-0.68um)附近,对⽔中悬浮泥沙反映敏感。
叶绿素的主要吸收波段,能增强植被覆盖与⽆植被覆盖之间的反差,亦能增强同类植被的反差,反映不同植物叶绿素吸收,植物健康状况,⽤于区分植物种类与植物覆盖率,测量植物绿⾊素吸收率,并以此进⾏植物分类;此外其信息量⼤,⼴泛⽤于对裸露地表,植被,岩性,地层,构造,地貌等为可见光最佳波段;可区分⼈造地物类型4 .TM4 0.76-0.96UM 近红外波段,对绿⾊植物类别差异最敏感,为植物通⽤波段,⽤于牧师调查,作物长势测量,处于⽔体强吸收区,⽔体轮廓清晰,⽤于勾勒⽔体,绘制⽔体边界、探测⽔中⽣物的含量和⼟壤湿度;区分⼟壤湿度及寻找地下⽔,识别与⽔有关的地质构造,地貌,⼟壤,岩⽯类型等均有利。
TM数据各波段中心波长值/ 波谱宽度即wavelength / FWHM Landsat 1-5Wavelength FWHMTM1:0.485μm/0.066TM2:0.569μm或0.56 / 0.082TM3:0.660 μm/0.067TM4:0.840μm或0.83 /0.128TM5:1.676μm或1.65 /0.217TM7:2.223μm或 2.22 /0.252TM6: 11.4μmLandsat 1-5表3 美国USGS发布的Lmax与Lmin值波段Lmax Lmin1 -1.52 193.002 -2.84 365.003 -1.17 264.004 -1.51 221.005 -0.37 30.206 1.2378 15.30327 -0.15 16.50表4 Landsat5TM 数据头文件中的Lmin与Lmax值波段Lmax Lmin1 1.26880 -0.01002 2.98126 -0.02323 1.76186 -0.00784 2.81771 -0.01935 0.65277 -0.00806 3.20107 0.259947 0.44375 -0.0040表5 TM 数据波段对应波谱宽度波段号频谱宽度1 0.0662 0.0823 0.0674 0.1285 0.2177 0.252Landsat 7OLI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传感器高度为761km,轨道高度为705km。
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 (NIR)(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) (卷云波段)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。
一、landsat8介绍2013年2月11号,NASA成功发射了Landsat8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:OperationalLandImager,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:ThermalInfraredSensor,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。
二、技术指标及主要波段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: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。
三、波段的不同组合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。
landsat8波段介绍Landsat 8于2013年2月11日从加利福尼亚州范登堡空军基地乘坐Atlas-V 401火箭发射升空。
Landsat 8卫星有两个重要传感器:作战陆地成像仪(OLI)和热红外传感器(TIRS)。
这两个传感器可以提供30米空间分辨率(可见光,NIR,SWIR)的影像、100米的热红外影像和15米全色影像。
Landsat 8的波段鉴于Landsat8是目前Landsat系列中最常用的数据,今天我们重点说一下Landsat8。
landsat8卫星包含OLI和TIRS两种传感器。
OLI包括了ETM+的所有波段。
作战陆地成像仪(OLI)在Landsat-8上,OLI产生9个光谱带(波段1至9)。
OLI传感器发出的Landsat 8波段是沿海,蓝色,绿色,红色,NIR,SWIR-1,SWIR-2和卷云。
这8个频段的地面分辨率为30米。
全色带的分辨率更高,为15米。
热红外传感器(TIRS)TIRS是Landsat计划中的首例。
换句话说,Landsat 8之前不存在这种类型的传感器。
TIRS由两个热波段(波段10和11)组成,用于测量地球的热能。
TIRS的两个波段都是具有100米分辨率的长波长红外。
Landsat 8波段组合真彩色(4、3、2)真彩色合成使用红色(4),绿色(3)和蓝色(2)的波段组合。
影像表现和真实颜色差不多。
健康的植被是绿色的,而不健康的植物是棕色的。
城市特征显示为白色和灰色,水为深蓝色或黑色。
彩色红外(5、4、3)该频段组合也称为近红外(NIR)彩色合成。
使用近红外(5),红色(4)和绿色(3)。
由于叶绿素反射近红外光,因此合成方法可用于分析植被。
特别是红色区域的植被健康状况更好。
暗区是水,市区是白色。
短波红外(7,6,4)短波红外波段组合使用SWIR-2(7),SWIR-1(6)和红色(4)。
该合成物以绿色阴影显示植被。
较深的绿色阴影表示植被较密,而稀疏的植被阴影较浅。
(1)选择File->Open,选择_MTL.txt文件打开。
(2)ENVI自动显示RGB显示真彩色图像,打开Data Manager对话框,可以看到ENVI自动读取元数据信息,包括中心波长信息、波段名称等。
并将数据根据类型自动划分为三类。
(3)从文件信息中可以看到,热红外数据被重采样为30米分辨率,与可见光-近红外波段一致,全色为15米分辨率。
图1:Data Manager对话框打开之后就可以很方便的进行其他处理,比如辐射定标、大气校正、融合等处理。
下面使用ENVI下的通用定标工具进行Landsat8的辐射定标。
(1)选择ToolBox/Radiometric Correction/Radiometric Calibration,选择可见光-近红外数据。
(2)在Radiometric Calibration面板中,可以选择定标类型:辐射亮度值和大气表观反射率。
(3)其他选项是方便用于FLAASH大气校正。
(4)选择文件名和路径输出(5)如图3所示,得到大气表观反射率数据。
图2:Radiometric Calibration面板图3:大气表观反射率结果ENVI下的Landsat8大气校正(初试)Landsat8 OLI陆地成像仪比之前的TM/ETM+多了两个波段, 0.433–0.453 μm 和 1.360–1.390 μ m ,怎么多的波段对于地表反演更加有利。
ENVI5.1直接支持Landsat8的大气校正(2013下半年发布),利用 ENVI5.1 提供的 Landsat8 波谱响应函数在 ENVI5.0SP3 下也能完成大气校正。
大气校正之前,启动 ENVI Classic ,设置 preferences->Miscellaneous:Cache Size:2048( 最大内存 75%)Image Tile Size : 100 (推荐 1-4M )注:电脑内存为 8g , 64 位操作系统保存后重启 ENVI5 。
Landsat卫星的TM/ETM各波段介绍北京揽宇方圆信息技术有限公司拥有WorldView、QuickBird、IKONOS、GeoEye、SPOT、PLEIADES、高分一号、高分二号、资源三号等世界上最高分辨率卫星影像的代理权,能够为户提供全天候、全覆盖、多分辨率、多尺度的影像产品。
整合最丰富的遥感影像数据资源,为用户提供最专业的遥感影像数据服务,北京揽宇方圆致力成为中国遥感影像数据服务第一品牌。
一、波段介绍1.TM1 0.45-0.52um,蓝波段对水体穿透强, 该波段位于水体衰减系数最小,散射最弱的部位(0.45—0.55um),对水体的穿透力最大,可获得更多水下信息,用于判断水深,浅海水下地形,水体浑浊度,沿岸水,地表水等;能够反射浅水水下特征,区分土壤和植被、编制森林类型图、区分人造地物类型,分析土地利用。
对叶绿素与叶色素反映敏感,有助于判别水深及水中叶绿素分布以及水中是否有水华等。
2.TM2 0.52-0.60um,绿波段对植物的绿反射敏感该波段位于健康绿色植物的绿色反射率(0.54—-0.55um)附近;对健康茂盛植物的反射敏感,主要观测植被在绿波段中的反射峰值,这一波段位于叶绿素的两个吸收带之间,利用这一波段增强鉴别植被的能力对绿的穿透力强,探测健康植被绿色反射率,按绿峰反射评价植物的生活状况,区分林型,树种,植被类型和评估作物长势对水体有一定的穿透力,可反映水下特征,水体浑浊度,水下地形,沙洲,沿岸沙地等。
. 可区分人造地物类型,3.TM3 0.62-0.69um ,红波段对水中悬浮泥沙反映敏感。
该波段位于含沙浓度不同的水体辐射峰值(0.58—-0.68um)附近,对水中悬浮泥沙反映敏感。
叶绿素的主要吸收波段,能增强植被覆盖与无植被覆盖之间的反差,亦能增强同类植被的反差,反映不同植物叶绿素吸收,植物健康状况,用于区分植物种类与植物覆盖率,测量植物绿色素吸收率,并以此进行植物分类;此外其信息量大,广泛用于对裸露地表,植被,岩性,地层,构造,地貌等为可见光最佳波段;可区分人造地物类型4 .TM4 0.76-0.96UM 近红外波段,对绿色植物类别差异最敏感,为植物通用波段,用于牧师调查,作物长势测量,处于水体强吸收区,水体轮廓清晰,用于勾勒水体,绘制水体边界、探测水中生物的含量和土壤湿度;区分土壤湿度及寻找地下水,识别与水有关的地质构造,地貌,土壤,岩石类型等均有利。
landsat8波谱提取Landsat 8是美国国家航空航天局(NASA)和美国地质调查局(USGS)联合开发和操作的一颗遥感卫星,于2013年2月11日发射升空。
作为Landsat卫星系列的最新一代,Landsat 8可以提供高质量的遥感影像数据,非常适合用于地表特征的监测和分析。
其中,波谱提取是利用Landsat 8数据进行遥感应用的重要工具之一。
波谱是指电磁波的频率和能量分布的图像,通过波谱分析可以获得物体的物理和化学特性。
Landsat 8的传感器具有多个波段,在不同波长范围内可以捕捉到地球表面的不同信息,从而实现对地表特征的准确识别和定量分析。
在Landsat 8中,主要包括了可见光、近红外和短波红外波段。
Landsat 8共有11个波段,其波长范围如下:-波段1(蓝色):0.43-0.45微米-波段2(绿色):0.53-0.59微米-波段3(红色):0.64-0.68微米-波段4(近红外1):0.85-0.88微米-波段5(近红外2):1.57-1.65微米-波段6(短波红外):10.60-11.19微米-波段7(短波红外):2.11-2.29微米-波段8(短波红外):0.50-0.68微米-波段9(短波红外):1.36-1.38微米-波段10(短波红外):1.55-1.75微米-波段11(短波红外热带气候指数):1.93-2.35微米通过波谱提取,我们可以利用不同波段之间的反射率差异来推断地表上的不同物质或特征。
举例来说,植被在可见光(绿色)的反射率会相对较高,而裸地则相对较低。
因此,我们可以用绿光波段和红光波段之间的比值,来进行植被覆盖的估计。
此外,近红外波段对于植被生理状况的评估也非常重要。
在波谱提取中,最常用的方法之一是计算归一化差异植被指数(NDVI),以衡量植被的状况。
NDVI的计算公式如下:NDVI = (近红外波段反射率-红光波段反射率) / (近红外波段反射率+红光波段反射率)NDVI的取值范围在-1到+1之间,数值越高表示植被的状况越好。
Landsat8数据不同波段组合的用途2013年2月11日发射的Landsat系列最新卫星Landsat8,携带有OLI陆地成像仪和TIRS热红外传感器,Landsat8的OLI陆地成像仪包括9个波段,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,TIRS包括2个单独的热红外波段。
下表是Landsat8中OLI和TIRS两个传感器波段说明:表: Landsat8数据波段参数标准的数字相机拍摄得到的图像是真彩色的,效果和人眼看到的一样,红、绿、篮三个波段分别用红、绿、篮三个通道显示,当传感器有更多的波段,我们就可以得到更多的信息,以Landsat8为例,某些特殊的光谱波段可以帮助我们看到一些特殊的地物特征,或者可以透过"现象看到本质"。
比如,近红外波段(NIR)是多光谱传感器常用的一个通道,因为在该通道,植被的反射率非常高,所以这个波段对于监测植被很有效;短波红外波段(SWIR)对监测裸土非常有效,它可以反应出裸土表面的湿度情况。
类似的例子还有很多。
下面以Landsat8数据为例,介绍多波段在不同的RGB组合下显示的效果及其应用。
(一)4,3,2,——真彩色合成,美国加利福尼亚州夫勒斯诺市用OLI数据,可以得到真彩色合成的图像,这种图像的缺点是易受到大气的影响,有时图像不够清晰。
(二)5,4,3——标准假彩色合成(CIR),用于植被相关的监测,美国科罗拉多在这种波段组合下,植被显示为红色,植被越健康红色越亮,而且还可以区分出植被的种类,这种波段组合方式非常常用,用来监测植被、农作物和湿地。
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1 Landsat7 Landsat8卫星对比
表2:OLI波段合成
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
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Landsat 8简介及数据预处理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。
Landsat8数据打开和辐射定标处理美国的USGS()网站提供最新的Landsat8数据下载,产品类型标示L1GT,与之前的数据格式类似,每个波段以.tif文件提供,元数据存放在_MTL.txt文件中。
Landsat8增加了几个波段,详细信息浏览:。
在ENVI5.0SP3中非常容易打开Landsat8数据,如下:(1) 选择File->Open ,选择_MTL.txt文件打开。
(2) ENVI自动显示RGB显示真彩色图像,打开Data Manager对话框,可以看到ENVI自动读取元数据信息,包括中心波长信息、波段名称等。
并将数据根据类型自动划分为三类。
(3) 从文件信息中可以看到,热红外数据被重采样为30米分辨率,与可见光-近红外波段一致,全色为15米分辨率。
图1:Data Manager对话框打开之后就可以很方便的进行其他处理,比如辐射定标、大气校正、融合等处理。
下面使用ENVI下的通用定标工具进行Landsat8的辐射定标。
(1) 选择ToolBox/Radiometric Correction/Radiometric Calibration,选择可见光-近红外数据。
TM数据各波段中心波长值/波谱宽度即wavelength / FWHM Lan dsat 1-5Wavele ngth FWHMTM1:0.485 艸/0.066TM2:0.569 ^m 或0.56 / 0.082TM3:0.660 叩/0.067TM4:0.840 ^m 或0.83 /0.128TM5:1.676 艸或 1.65 /0.217TM7:2.223 ^m 或 2.22 /0.252TM6: 11.4 (im表1 Landsat —5各波段参数波段号波段频谱范围(gm) 分辨率(m)B1 Blue0.45—0.52 30B2 Green0.52—0.60 30B3 Red0.63—0.69 30B4 Near IR0.76—0.90 30B5 SW IR1.55— 1.75 30B6 LW IR 10.40 —12.5 120B7 SW IR 2.08 —2.35 30 Landsat1-5表3美国USGS发布的Lmax与Lmin值波段Lmax Lmi n1 -1.52 193.002 -2.84 365.003 -1.17 264.004 -1.51 221.005 -0.37 30.206 1.2378 15.30327 -0.15 16.50表4 Landsat5TM 数据头文件中的Lmin与Lmax值波段 Lmax Lmin1 1.26880 -0.01002 2.98126 -0.02323 1.76186 -0.00784 2.81771 -0.019350.65277 -0.00806 3.20107 0.2599470.44375 -0.0040表5 TM数据波段对应波谱宽度波段号频谱宽度10.06620.08230.06740.12850.2177 0.252Landsat 7La ndsat 8 OLI传感器的技术指标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。
北京揽宇方圆信息技术有限公司
Landsat8卫星11个波谱
2013年发射的Landsat8卫星包含11个波段。
影像特征较之前的Landsat7卫星有部分改进。
该数据详细光谱信息如上表所示。
在Landsat8数据获取过程中有一个质量评估影像(QA),该影像反映了像元受到传感器和云污染的影响。
卫星参数(Irons J R etal.,2012)
产品级别:L0Rp,L1G,L1Gt,L1T。
L1T级:辐射校正数据经过几何精校正处理(使用地面控制点和数字高程模型数据)得到的数据产品。
格式为:GeoTIFF(我们获取到的影像即为该级别产品)
分辨率:OLI多光谱波段30m
OLI全色波段15m
TIRS热红外波段100m,被重采样成了30m
数据格式:Geotif格式
采样方式:三次卷积
方向:北方向
瞬时视场角:15度
投影:通用横轴墨卡托投影,WGS84坐标
误差:OLI是12m圆误差,90%置信度
TIRS是14m圆误差,90%置信度
Landsat OLI传感器
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(0.845–0.885μm),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(band1;0.433–0.453μm)主要应用海岸带观测,短波红外波段(band 9;1.360–1.390μm)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。
Landsat8的OLI传感器采用的是已在EO-1卫星的ALI传感器上实验过的推进扫描方式[Ungar S G et al.,2003],并且Landsat8的辐射分辨率在Landsat78bit的基础上提高到了12bit,大大增加了影像的灰度量化级。
同时新的OLI传感器将比之前的Landsat系列卫星传感器具有更高的信噪比,根据Irons等[Irons J R et al.,2012]的总结整理,OLI各波段的信噪比可能比ETM+各对应波段平均高出近3倍。
Landsat TIRS
Landsat8上具有单独的热红外传感器TIRS,而不像Landsat7那样,将其集成于ETM+传感器之中。
这是因为Landsat8在最初的设计中并没有考虑要继续接收热红外数据,而已经设计好的OLI传感器已无足够空间来容纳热红外传感器。
为了不耽误发射时间,只得决定单独设计另一新的传感器。
由于时间紧迫,所设计的热红外数据的分辨率为100m,低于之前的Landsat7卫星的60m分辨率。
使用年限设计为3年,也低于同卫星的OLI的5年。
不过较之前的卫星改进较大是新的热红外传感器有2个波段,比ETM+增加了1个波段。