Landsat數據集1說明

Landsat Collection 1

Landsat Collection 1包括由Landsat 8操作陸地成像儀(OLI)/熱紅外傳感器(TIRS),Landsat 7增強型專題成像儀(ETM +),Landsat 4-5專題Mapper(TM)*生成的1級數據產品,以及Landsat 1-5多光譜掃描儀(MSS)儀器。

集合的實施代表了Landsat 存檔管理的重大變化,確保了時間和儀器之間的一致質量,以及元數據和文件名等其他變更。Landsat 科學數據繼承了Landsat 集合1 Level-1數據產品的特徵。

  • 1984年至1989年期間獲得的一些Landsat 4-5專題Mapper(TM)數據不能由LPGS處理並添加到Collection 1 Level-1數據集中。有關這些場景的更多信息,請訪問Landsat Processing Systems頁面。

集合1層(Collection 1 Tiers)

Landsat集合層是Level-1數據產品的庫存結構,基於數據質量和處理級別。層定義的目的是支持更容易地識別用於時間序列像素級分析的合適場景,並提供在下行鏈路上立即處理的臨時數據,以便在具有有限校準的緊急響應情況下快速分配。

實時層(RT)

新獲得的Landsat 7 ETM +和Landsat 8 OLI / TIRS數據在下行鏈路處理,但使用預測星曆(Landsat 7),初始保險槓模式參數(Landsat 7)或初始TIRS視線模型參數(Landsat 8)。數據放在實時層中,可在不到12小時(通常爲4-6小時)內下載。一旦使用確定的星曆錶,更新的保險槓模式參數和精確的TIRS參數對數據進行了重新處理,產品將轉換爲第1層或第2層,並從實時層中刪除。從實時到第1層或第2層的過渡延遲在14到26天之間。後續處理細節如下所述。

  • Landsat 7 ETM +採集使用預測的星曆錶和初始保險槓模式參數立即處理並放入實時層。在初始處理(約1天)後不久,使用確定的星曆對數據進行重新處理,但仍保留在實時層中。在儀器趨勢/表徵(約26天)期間,校準參數調整最終確定幾何校正模型,並且數據被重新處理並放入第1層或第2層。
  • Landsat 8 TIRS數據可能不符合與OLI共同註冊的規範。TIRS視線模型參數基於在每兩週校準操作期間獲取的數據進行細化,並且場景在採集後14至16天內被重新處理並且被置於第1層或第2層中。

第1層(T1)

具有最高可用數據質量的Landsat場景被放置在第1層,並被認爲適合於時間序列分析。第1層包括1級精確和地形(L1TP)校正數據,這些數據具有良好表徵的輻射測量,並在不同的Landsat儀器之間進行相互校準。第1層場景的地理配準是一致的,並且在規定的圖像 - 圖像容差內≤12米徑向均方根誤差(RMSE)。

第2層(T2)

在處理過程中不符合第1層標準的Landsat場景被分配給第2層。第2層場景遵循與第1層場景相同的輻射標準,但由於軌道信息不準確(特定於較舊的Landsat傳感器),因此不符合第1層幾何規範),顯着的雲層覆蓋,地面控制不足或其他因素。這包括系統地形(L1GT)和系統(L1GS)處理數據。對第2層場景感興趣的用戶可以查詢RMSE和其他屬性以確定其應用程序適用性。

層級標識(T1,T2,RT)在Landsat產品標識符的末尾可見,如下面的示例所示。它還作爲EarthExplorer中的附加元數據字段 提供。注:從支持Landsat全球檔案整合工作的國際地面站收到的歷史Landsat 4-5 TM和Landsat 7 ETM +數據 在收集1處理後放置在第1層或第2層。

實時:LE07_L1GT_037035_20160314_20160314_01_ RT
第1層:LE07_L1TP_016039_20040918_20160211_01_ T1
第2層:LT04_L1GS_017036_19821115_20160315_01_ T2

集合1產品標識符

Landsat Collection 1產品標識符包括Collection處理級別,處理日期,Collection集合和Collection層類別。

這是前收集1處理中使用的傳統的陸地衛星現場ID仍然是在每個場景中可見 EarthExplorer 元數據的頁面,以及在與Level-1的數據產品提供的元數據文件(MTL.txt)。在進行搜索時,它也可以輸入到EarthExplorer附加標準選項卡上。

收集1處理期間應用的更改

與Landsat產品標識符一起,Collection 1處理爲Level-1產品創建了附加文件,並且還向元數據文件添加了重要字段。此外,新的雲覆蓋算法應用於Collection 1 Level-1數據。

收集1級1數據產品
質量評估(QA)頻段中的新文件(Landsat 1-5 MSS,Landsat 4-5 TM和Landsat 7 ETM +新增; Landsat 8 OLI / TIRS更新)
太陽能照明和傳感器視角係數文件 (Landsat 4-5 TM,Landsat 7 ETM +和Landsat 8 OLI / TIRS)

附加元數據(MTL.txt)字段
的飽和位參數識別哪個頻帶包含飽和像素(陸地衛星4-5 TM,陸地衛星7 ETM +,陸地衛星8 OLI / TIRS)
土地雲層覆蓋評估估計土地的百分比在一個場景是被雲層覆蓋(Landsat 4-7)

新的雲覆蓋算法掩模
的C函數(CFMask)算法在Landsat 4-5,Landsat 7和Landsat 8場景中識別填充,雲,雲信心,雲陰影和冰雪,以便在質量評估(QA)中進行表示帶。

針對Landsat 8 OLI / TIRS的具體信息
2017年2月,在Landsat產生系統(LPGS)中開發並實施了一種算法,以校正熱紅外傳感器(TIRS)雜散光問題並減少輻射誤差。Landsat 8數據用戶手冊(附錄A) 提供了有關問題和解決方案的詳細信息。用戶還可以找到以下有關此主題的期刊文章:

Gerace,A。和Montanaro,M。2017.Landsat 8上的熱紅外傳感器的雜散光校正算法的推導和驗證。遙感 。環境。191,15,246-257。

Montanaro,M.,Gerace,A。和Rohrbach,S。2015.對於Landsat 8熱紅外傳感器的操作雜散光校正,Appl。選擇。54,3963-3978。

Montanaro,M.,Gerace,A.,Lunsford,A。和Reuter,D。2014.來自Landsat 8熱紅外傳感器的圖像中的雜散光僞影。遙感 .6,10435-10456。

具體針對Landsat 4-5 TM
“ 無負載校正數據(PCD) ”場景。1986年1月至1999年12月期間收購的260多個Landsat 5 TM場景最初下載到國際地面站,缺乏必要的PCD。直到最近,這些場景都未能通過Landsat Level-1數據處理,無法添加到Landsat數據庫存中。但是,最近的處理算法更改使得可以將大多數這些場景處理到Landsat Collection 1數據清單中並使其可供下載。

具體針對Landsat 1-5 MSS
MSS數據歷來證明對Landsat Level-1處理系統具有挑戰性。大量數據丟失了掃描線,而其他數據則不是全數據標稱場景。將Landsat MSS數據處理到Collection 1的工作需要進行數據處理更改,以影響Level-1數據產品的幾何和輻射精度。在陸地衛星MSS 1-5收集1頁提供了做成功處理的Landsat MSS數據插入Collection 1歸檔工作的深入信息。

處理級別指定更改
下表顯示Landsat集合1級別1處理級別。

Landsat Collection 1級1級處理級別
標準地形校正(L1TP) 數據經過輻射測量校準,並使用GCP和DEM進行正射校正以校正高程位移。用於L1TP校正的地面控制點來自全球土地調查2000(GLS2000)數據集。Landsat處理DEM來源包括:

*航天飛機雷達地形任務(SRTM)
*國家高程數據集(NED)
*加拿大數字高程數據(CDED)
*數字地形高程數據(DTED)
*全球30弧秒高程數據集(GTOPO30)
*格陵蘭冰蓋測繪項目(GIMP)

系統地形校正(L1GT) 數據經過放射性校準,並使用機載航天器數據進行系統幾何校正,並使用DEM數據校正高程位移。注意:L1GT是在南極上空收集的Landsat 7和Landsat 8場景的最高水平的輻射校準和系統校正。L1GT產品使用高分辨率Radarsat Antarctic Mapping Project(RAMP)版本2作爲高程修正源。

系統校正(L1GS) 數據經過放射性校準,但僅使用機載航天器星曆數據進行系統幾何校正。

標準加工參數

所有Landsat 1-8 Collection 1 Level-1均由Landsat產品生成系統(LPGS)使用以下參數生產:

地理參考標記圖像文件格式(GeoTIFF)
立方卷積(CC)
Universal Transverse Mercator(UTM)地圖投影(Stereographic用於中心緯度大於或等於-63.0度的場景)
世界大地測量系統(WGS)84數據
MAP(北向上)圖像方向

Landsat Level-1數據以縮放和校準的數字(DN)形式分發。可以使用隨產品分發的元數據將DN縮放到絕對校準的輻射度或反射率值。有關將Level-1數據轉換爲Top-of-Ambheric輻射度,反射率或亮度溫度的公式和信息,請參閱使用USGS Landsat Level-1數據產品頁面。

在 陸地衛星幾何 網頁提供的陸地衛星1級處理級別的其他信息,包括關於GCP更新,DEM和PCD細節。

校準參數文件(CPF)名稱更改

校準參數文件(CPF) 提供處理未經校正的原始Landsat圖像數據所需的輻射和幾何係數。每個特定時間幀的CPF包含校準係數,這些校準係數已經過調整以校正傳感器的時變性能。

響應線性化查找表(RLUT)名稱更改(僅限Landsat 8)

響應線性化查找表(RLUT) 是伴隨校準參數文件(CPF)的附加文件,包含一個映射查找表,用於線性化OLI和TIRS檢測器的輸出。

數據訪問
Landsat Collection 1 Level-1數據可從 EarthExplorer, GloVis和 LandsatLook Viewer下載。這些數據位於Landsat類別Landsat Collection 1 Level-1子類別下,並列爲Landsat 8,Landsat 7,Landsat 4-5 TM和Landsat 1-5 MSS數據集。

每個Collection 1數據集的EarthExplorer“附加標準”選項卡允許用戶爲每個Landsat傳感器選擇參數(即Landsat 7 SLC-on / SLC-off,T1 / T2 / RT或RMSE範圍)。

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