Landsat数据介绍

Landsat数据介绍

LANDSAT是美国NASA的陆地卫星计划（1975年前称“地球资源技术卫星-ERTS”）,从1972年开始发射第一颗卫星LANDSAT-1，已发射7颗。目前，在役服务的是Landsat5。Landsat5搭载MSS(Multi Spectral Scanner)四波段光-机扫描仪和TM（Thematic Mapper）多光谱扫描仪。在2003年出现故障的Landsat7于1999年发射，搭载Enhanced Thematic Mapper Plus(ETM+)多光谱扫描仪，ETM+除有TM 7个波段外，增加了一个全色波段，空间分辨率为15米，同时热红外波段空间分辨率也提高到了60m。

Landsat系列卫星参数一览表

卫星Landsat1 参数 发射1972.7.23 时间 卫星920km 高度 Landsat2 1975.1.12 920km Landsat3 Landsat4 1978.3.5 1982.7.16 920km 705km Landsat5 1984.3 705km 7285．438 km 98.2 Landsat6 Landsat7 1993.1 1999.4.15 705km 7285.438km 98.2 半主7285.438km 7285.9 km 轴 倾角 103.143 经过赤道8：50am 的时间 覆盖18天 周期 扫幅185km 宽度 波段4 数 机载传感MSS 器 103.155 7285.776 7285.465 km km 103.115 98.9 9:03am 6:31am 9:45am 9:30am 10:00am 18天 185km 4 18天 185km 4 16天 185km 7 16天 185km 7 发射失败 16天 185km 8 MSS MSS MSS、TM MSS、TM 1983年TM传感器失在役服务 效，退役 ETM+ 1976年失灵，运行1983年1978退役 1980年修复，情况 退役 1982年退役 2003.5月出现故障 陆地卫星的MSS、TM在波段的选择上，均考虑到在各自的条件下最大限度地区

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分和监测不同类型的地球资源。MSS选用可见光-近红外（0.5~1.1μm）谱段，共分4个波段。TM选用可见光-热红外（0.45~0.55μm）谱段，共分7个波段。

Landsat各个传感器波段设计

1.MSS

Landsats1-3 类型 波长(微米) 分辨率(米) 主要作用 对水体有一定透射能力，清洁水体中透射深度可达10-20m，可判读浅水地形和近海海水泥沙。可探测健康绿色植被反射率。 用于城市研究，对道路、大型建筑工地、砂砾场和采矿区反映明显。可用于地质研究。 用于水中泥沙含量研究。进行植被分类。 区分健康与病虫害植被。水陆分界。 土壤含水量研究。 测定生物量和监测作物长势。水陆分界。地质研究。 Band 4 绿色波段 0.5-0.6 80 MSS Band 5 红色波段 0.6-0.7 80 Band 6 Band 7 近红外 近红外 0.7-0.8 0.8-1.1 80 80 2.MSS

Landsats4-5 类型 波长(微米) 分辨率(米) 主要作用 对水体有一定透射能力，清洁水体中透射深度可达10-20m，可判读浅水地形和近海海水泥沙。可探测健康绿色植被反射率。 用于城市研究，对道路、大型建筑工地、砂砾场和采矿区反映明显。可用于地质研究。用于水中泥沙含量研究。进行植被分类。 区分健康与病虫害植被。水陆分界。土壤含水量研究。 测定生物量和监测作物长势。水陆分界。地质研究。 Band 1 绿色波段 0.5-0.6 80 MSS Band 2 红色波段 0.6-0.7 80 Band 3 Band 4 近红外 近红外 0.7-0.8 80 0.8-1.1 80 3.TM

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Landsats4-5 波 段 Band 1 Band 2 Band 3 波长(微米) 分辨率(米) 30 30 30 主要作用 用于水体穿透 , 分辨土壤植被 分辨植被 处于叶绿素吸收区域 , 用于观测道路 / 裸露土壤 / 植被种类效果很好 用于估算生物量 , 尽管这个波段可以从植被中区分出水体，分辨潮湿土壤，但对道路辨认效果不如 TM3 用于分辨道路 / 裸露土壤 / 水 , 它在不同植被之间有好的对比度 , 并且有较好的穿透大气、云雾的能力。 感应发出热辐射的目标。 对于岩石 / 矿物的分辨很有用 , 也可用于辨识植被覆盖和湿润土壤。 蓝绿波段 0.45-0.52 绿色波段 0.52-0.60 红色波段 0.63-0.69 Band 4 TM 近红外波0.76-0.90 段 30 Band 5 中红外波1.55-1.75 段 30 Band 6 热红外波10.40-12.50 120 段 中红外波2.08-2.35 段 30 Band 7 4.ETM+

分辨率 30 30 30 Landsat7 类型 Band1 Band2 Band3 增强型 主题成像仪（ ETM+ ） Band4 波长（微米） 主要作用 用于水体穿透，分辨土壤植被 分辨植被 处于叶绿素吸收区域，用于观测道路、裸露土壤、植被种类效果很好 用于估算生物数量，尽管这个波段可以从植被中区分出水体，分辨潮湿土壤，但是对于道路辨认效果不如 TM3 用于分辨道路、裸露土壤、水，它还能在不同植被之间有号的对比度，并且有较好的穿透大气、云雾的能力 感应发出热辐射的目标 蓝绿波0.45-0.52 段 绿波段 0.52-0.60 红波段 0.63-0.69 近红外 0.77-0.90 30 Band5 中红外 1.55 － 1.75 30 Band6 热红外 10.40 － 60 3 / 6

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12.50 Band7 中红外 2.09 － 2.35 30 微米全0.52－0.90 色 对于岩石 / 矿物的分辨很有用，也可用于辨识植被覆盖和湿润土壤 得到的是黑白图像，分辨率为15m，用于增强分辨率，提高分辨能力 Band8 15

数据解压后将得到7（TM）个波段文件，1个控制点文件（GCP.txt），1个头文件（MTL.txt）. 定标，打包都可以通过头文件来完成。

landsat8 表1：OLI陆地成像仪OLI OLI陆地成像仪 序号 波段(μm) 空间分辨率(m) 1 0.433–0.453 30 ETM+ 序号 波段(μm) 空间分辨率 (m) 4 / 6

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2 3 4 5 6 7 8 9 0.450–0.515 0.525–0.600 0.630–0.680 0.845–0.885 1.560–1.660 2.100–2.300 0.500–0.680 1.360–1.390 30 30 30 30 30 30 15 30 1 2 3 4 5 7 8 0.450–0.515 0.525–0.605 0.630–0.690 0.775–0.900 1.550–1.750 2.090–2.350 0.520–0.900 30 30 30 30 30 30 15 表2：TIRS载荷参数 Band # 中心波长 (μm) 10 11 10.9 12.0 10.6 11.5 最小波段边界 (μm) 最大波段边界(μm) 11.2 12.5 100 100 空间分辨率 (m) 常用的合成方法：

321： 真彩合成。与肉眼所见接近；仅使用反射的可见光，受大气、云雾、阴影、散射的影响较大，通常对比度不高，感觉模糊（蓝色光散射严重）；对于海岸区域研究特别有用，因为可见光可穿透水面，观察到海底。

432： 近红外合成。颜色与肉眼所见完全不同；植被在近红外波段反射率特别高，因为叶绿素在此波段反射的能量大，因此在432图象中植被会明显表现为深浅不同的红色，不同类型植物有不同的红色色调；水会吸收差不多所有的近红外光，因此水面颜色很深近乎黑色。

743/742： 短波红外合成。包含至少一个短波红外波段，短波红外波段的反射率主要取决于物体表面的含水量，因此这类图象可用于植被保护和土地研究。

类型提取是常用的波段组合 1. 2. 3.

城市与乡镇的提取:TM1+TM7+TM3+TM5+TM6+TM2-TM4 乡镇与村落:TM1+TM2+TM3+TM6+TM7-TM4-TM5 河流的提取:TM5+TM6+TM7-TM1-TM2-TM4

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4. 道路的提取：TM6－（TM1＋TM2＋TM3＋TM4＋TM5＋TM7）

波段组合光谱差异的缺陷 1. 2. 3. 4. 5. 6.

TM1居民地与河流菜地不易分开． TM2居民地与河流菜地不易分 TM3乡村与菜地不易分

TM4农田与道路不易分，乡镇，道路，河滩易浑． TM5县城与农田不易分 TM6村庄与河流易混

参考文献：

【1】赵英时等.遥感应用分析原理与方法.科学出版社：北京

【2】http://blog.sina.com.cn/s/blog_4944b7c40100ol70.html

【3】http://en.wikipedia.org/wiki/Landsat_program

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