LandsatMSSTM和ETM簡介和應用

1、LandsatMSS/TM/ETM簡介和應用LANDSAT是美國NASA的陸地衛(wèi)星計劃(1975年前稱“地球資源技術衛(wèi)星-ERTS”)，從1972年開始發(fā)射第一顆衛(wèi)星LANDSAT-1,已發(fā)射7顆。目前,在役服務的是Landsat5和Landsat7。衛(wèi)星參數(shù)Landsat1Landsat2Landsat3Landsat4Landsat5Landsat6Landsat7發(fā)射時間覆蓋周期18天18天18天16天16天一16天掃幅寬度185km185km185km185km185km一185km波段數(shù)44477一8機載傳感器MSSMSSMSSMSS、TMMSS、TM一ETM+運行情況1978退役1

2、976年失靈，1980年修復，1982年退役1983年退役1983年TM傳感器失效，退役在役服務發(fā)射失敗月出現(xiàn)故障一、傳感器簡介(一)Landsat7ETM1、產品描述美國陸地衛(wèi)星7號(Landsat-7)于1999年4月15日由美國航空航天局(NASA)發(fā)射升空，具攜帶的主要傳感器為增強型主題成像儀(ETM+)oLandsat-7除了在空間分辨率和光譜特性等方面保持了與Landsat-5的基本一致外，又增加了許多新的特性，因而受到了各國用戶的普遍重視和歡迎。自發(fā)射升空至今，已為用戶提供了大量高質量的圖像數(shù)據(jù)。Landsat-7每16天掃瞄同一地區(qū)，即其16天覆蓋全球一次。2003年5月31日

3、(21:42:35GMT),Landsat-7ETM+機載掃描行校正器(ScanLinesCorrector,簡稱SLC)突然發(fā)生故障，導致獲取的圖像出現(xiàn)數(shù)據(jù)重疊和大約25%的數(shù)據(jù)丟失，因此日之后Landsat7的所有數(shù)據(jù)都是異常的，需要采用SLC-off模型校正。另外，以及之間的數(shù)據(jù)是沒有獲得。Landsat7ETM+影像數(shù)據(jù)包括8個波段(波段設計)，band1-band5和band7的空間分辨率為30米，band6的空間分辨率為60米，band8的空間分辨率為15米，南北的掃描范圍大約為170km,東西的掃描范圍大約為183km。L7SLC-on是指日Landsat7SLC故障之前的數(shù)據(jù)產

4、品。L7SLC-off是指日Landsat7sLC故障之后的異常數(shù)據(jù)產品2、波段設計題成像儀Landsats7波段波長（微米）分辨率（米）主要作用ETM+Bandl藍綠波段用于水體穿透，分辨土壤植被Band2綠色波段分辨植被Band3紅色波段處于葉綠素吸收區(qū)域，用于觀測道路/裸露土壤/植被種類效果很好Band4近紅外用于估算生物數(shù)量，盡管這個波段可以從植被中區(qū)分出水體，分辨潮濕土壤，但是對于道路辨認效果不如TM3Band5中紅外用于分辨道路/裸露土壤/水，它還能在不同植被之間有好的對比度，并且有較好的穿透大氣、云霧的能力。Band6熱紅外感應發(fā)出熱輻射的目標。Band7中紅外對于巖石/礦物的分

5、辨很有用，也可用于辨識植被覆蓋和濕潤土壤。Band8微米全色得到的是黑白圖象，分辨率為15m,用于增強分辨率，提供分辨能力。3、標準參數(shù)產品類型LevellT標準地形校正單元格大小15m哈色波段8;30m發(fā)射波段1-5和7;60m或波段6H和6L輸出格式GeoTIFF取樣方法三次卷積（CC）地圖投影UTMMGS84南極洲極地投影分發(fā)只能通過Http下載傳遞對于已經有數(shù)據(jù)實體的影像可以立即通過網上下載，對于未獲得數(shù)據(jù)實體的影像，需要提交數(shù)據(jù)申請，或者參照其他說明。地形校正L1T數(shù)據(jù)產品經過系統(tǒng)輻射校正和地面控制點幾何校正，并且通過DEM進行了地地形校正。此產品的大地測量校正依賴于精確的地面控制點

6、和高精度的DEM數(shù)據(jù)。（二）Landsat4-5TM1、產品描述Landsat主題成像儀（TM）是Landsat4和Landsat5攜帶的傳感器，從1982年發(fā)射至今，其工作狀態(tài)良好，幾乎實現(xiàn)了連續(xù)的獲得地球影像。Landsat-4和Landsat5同樣每16天掃瞄同一地區(qū)，即其16天覆蓋全球一次LandsatTM影像包含7個波段，波段1-5和波段7的空間分辨率為30米，波段6（熱紅外波段）的空間分辨率為120米。南北的掃描范圍大約為170km,東西的掃描范圍大約為2、波段設計主題成像儀Landsats4-5波段波長（微米）分辨率（米）主要作用TMBand1藍綠波段用于水體穿透，分辨土壤植被B

7、and2綠色波段分辨植被Band3紅色波段處于葉綠素吸收區(qū)域，用于觀測道路/裸露土壤/植被種類效果很好Band4近紅外波段用于估算生物量，盡管這個波段可以從植被中區(qū)分出水體，分辨潮濕土壤，但對道路辨認效果不如TM3Band5中紅外波段用于分辨道路/裸露土壤/水，它在不同植被之間有好的對比度，并且有較好的穿透大氣、云霧的能力。Band6熱紅外波段感應發(fā)出熱輻射的目標。Band7中紅外對于巖石/礦物的分辨很有用,波段也可用于辨識植被覆蓋和濕潤土壤。3、標準參數(shù)產品類型Level1T標準地形校正單元格大小30m發(fā)射波段1-5和7;120m或波段6H和6L輸出格式GeoTIFF取樣方法三次卷積（CC）

8、地圖投影UTMMGS84南極洲極地投影分發(fā)只能通過Http下載傳遞對于已經有數(shù)據(jù)實體的影像可以立即通過網上下載，對于未獲得數(shù)據(jù)實體的影像，需要提交數(shù)據(jù)申請，或者參照其他說明。地形校正L1T數(shù)據(jù)產品經過系統(tǒng)輻射校正和地面制點幾何校正，并且通過DEM進行了地地形校正。此產品的大地測量校正依賴于精確的地面控制點和高精度的DEM數(shù)據(jù)。（三）Landsat1-5MSS1、產品描述LandsatMSS是由Landsat1-5衛(wèi)星攜帶的傳感器，他幾乎獲得了1972年7月至1992年10月期間的連續(xù)地球影像。Landsat-1,Landsat-2,andsat-3每18大掃瞄同一地區(qū)，即其18天可以覆蓋全球一

9、次。Landsat-4和Landsat5每16大掃瞄同一地區(qū)。LandsatMSS影像數(shù)據(jù)有四個波段（如下），所有波段的分辨率為79米，南北的掃描范圍大約為170km,東西的掃描范圍大約為183km2、波段設計主題成像儀Landsats1-3Landsats4-5類型波長（微米）分辨率（米）主要作用MSSBand4Band1綠色波段對水體有一定透射能力，清潔水體中透射深度可達10-20m,可判讀淺水地形和近海海水泥沙?？商綔y健康綠色植被反射率。Band5Band2紅色波用于城市研究，對道路、大段型建筑工地、砂礫場和采礦區(qū)反映明顯?？捎糜诘刭|研究。用于水中泥沙含量研究。進行植被分類。Band6B

10、and3近紅外區(qū)分健康與病蟲害植被。水陸分界。土壤含水量研究。Band7Band4近紅外測定生物量和監(jiān)測作物長勢。水陸分界。地質研究。3、標準參數(shù)產品類型LevellT標準地形校正單元格大小80m輸出格式GeoTIFF取樣方法三次卷積（CC）地圖投影UTMWGS84南極洲極地投影分發(fā)只能通過Http下載傳遞對于已經有數(shù)據(jù)實體的影像可以立即通過網上下載，對于未獲得數(shù)據(jù)實體的影像，需要提交數(shù)據(jù)申請，或者參照其他說明。地形校正L1T數(shù)據(jù)產品經過系統(tǒng)輻射校正和地面控制點幾何校正，并且通過DEM進行了地地形校正。此產品的大地測量校正依賴于精確的地面控制點和高精度的DEM數(shù)據(jù)。二、常用波段組合：（一）32

11、1:真彩色合成，即3、2、1波段分別賦予紅、綠、藍色，則獲得自然彩色合成圖像，圖像的色彩與原地區(qū)或景物的實際色彩一致，適合于非遙感應用專業(yè)人員使用。（二）432:標準假彩色合成，即4、3、2波段分別賦予紅、綠、藍色，獲得圖像植被成紅色，由于突出表現(xiàn)了植被的特征，應用十分的廣泛，而被稱為標準假彩色。舉例：衛(wèi)星遙感圖像示藍藻暴發(fā)情況我們先看一看藍藻爆發(fā)時遙感監(jiān)測機理。藍藻暴發(fā)時綠色的藻類生物體拌隨著白色的泡沫狀污染物聚集于水體表面，藍藻覆蓋區(qū)的光譜特征與周圍湖面有明顯差異。由于所含高葉綠素A的作用，藍藻區(qū)在LandsatTM2波段具有較高的反射率，在TM3波段反射率略降但仍比湖水高，在TM4波段反

12、射率達到最大。因此，在TM4（紅）、3（綠）、2（藍）假彩色合成圖像上，藍藻區(qū)呈緋紅色，與周圍深藍色、藍黑色湖水有明顯區(qū)別。此外，藍藻暴發(fā)聚集受湖流、風向的影響，呈條帶延伸，在TM圖像上呈條帶狀結構和絮狀紋理，與周圍的湖水面也有明顯不同。（三）451:信息量最豐富的組合，TM圖像的光波信息具有34維結構，其物理含義相當于亮度、綠度、熱度和濕度。在TM7個波段光譜圖像中，一般第5個波段包含的地物信息最豐富。3個可見光波段（即第1、2、3波段）之間，兩個中紅外波段（即第4、7波段）之間相關性很高，表明這些波段的信息中有相當大的重復性或者冗余性。第4、6波段較特殊，尤其是第4波段與其他波段的相關性得

13、很低，表明這個波段信息有很大的獨立性。計算各種組合的熵值的結果表明，由一個可見光波段、一個中紅外波段及第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波段只是在探測森林火災、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，還必須考慮賦色問題。人眼最敏感的顏色是綠色，其次是紅色、藍色。因此，應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，符合過去常規(guī)片的目視判讀習慣。例如把4、5兩波段

14、的賦色對調一下，即5、 4、3分別賦予紅、綠、藍色，則獲得近似自然彩色合成圖像，適合于非遙感應用專業(yè)人員使用。?（4） 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，圖面色彩豐富，層次感好，具有極為豐富的地質信息和地表環(huán)境信息；而且清晰度高，干擾信息少，地質可解譯程度高，各種構造形跡（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構也顯示清楚。（5） 742：1992年，完成了桂東南金銀礦成礦區(qū)遙感地質綜合解譯，利用1：10萬TM7、4、2假彩色合成片進行解譯，共解譯出線性構造1615條，環(huán)形影像481處，并在總結了構造蝕變巖型

15、、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上，對全區(qū)進廳成礦預測，圈定金銀A類成礦遠景區(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)。（6） 743：我國利用美國的陸地衛(wèi)星專題制圖儀圖像成功地監(jiān)測了大興安嶺林火及災后變化。這是因為TM7波段微米）對溫度變化敏感；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TM7、TM4、TM3（分別賦予紅、綠、藍色）的彩色合成圖的色調接近自然彩色，故可通過TM743彩色合成圖的分析來指揮林火蔓延與控制和災后林木的恢復狀況。（七）754:對不同時期湖泊水位的變化，也可采用不同波段，如用陸地衛(wèi)星MSS7,MSS5,MSS4合成的標準假彩色圖像中的藍色、深藍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)砂石礦遙感調查是通過對陸地衛(wèi)星TM最佳波段組fefee7合的