[分享]Landsat 7号星与HDF格式简介

Landsat 7号星与HDF格式简介<BR><BR>由美国伊利诺伊大学(the University of Illinois) 的NCSA组织(The National Center for Supercomputing Applications)开发的HDF（Heirarchical data format）文件格式是一种超文本文件格式，综合管理2D、3D、矢量、属性、文本等多种信息，能够帮助科学家摆脱不同数据格式之间相互转换的繁琐，而将更多的时间和精力用于数据分析。HDF能够存储不同种类的科学数据，包括图像、多维数组、指针及文本数据。HDF格式还提供命令方式，分析现存HDF文件的结构，并即时显示图像内容。科学家可以用这种标准数据格式快速熟悉文件结构，并能立即着手对数据文件进行管理和分析。<BR>HDF文件格式的优势在于：可移植性强（独立于操作平台）；属于超文本文件； 可以存储并处理大数据量；一个文件集可以管理多种类型的数据结构；具有可扩展性。由于HDF的诸多优点，这种格式已经被广泛用于目前国外各种卫星传感器的标准数据格式，包括NASA已发射的Landsat-7号卫星。<BR>以下为用RSI公司的超文本数据管理系统Noesys处理HDF数据格式示意图:<BR><BR><BR>1999年4月15日美国航空航天局（NASA）Landsat-7号卫星的发射，标志着地球资源卫星家族又增加了一颗最新的资源卫星。地球资源技术卫星（ERTS）项目组于1972年发射了第一颗资源卫星（ERTS 1）。为体现资源卫星项目的重点在于陆地资源遥感，美国航空航天局（NASA）地球资源调查项目组（ERTS）被重命名为陆地资源卫星（Landsat）。Landsat1,2,及3携带了多光谱扫描传感器（MSS），并试验性返回线状摄像。Landsat-4和至今仍运行的Landsat-5卫星携带了MSS和主题成像（TM）传感器。Landsat-6没有进入预定轨道，发射失败。Landsat –7卫星携带了增强型的主题成像传感器（ETM+），Landsat –7卫星的发射将为遥感科学研究提供质量更高的遥感数据。<BR><BR>Landsat-7 数据集概述：<BR>数据集标识：<BR>Landsat-7 Level-0 WRS Data Collections<BR>Landsat-7 Level-1 WRS Data Collections<BR>Landsat-7 Level-0 Calibration Data Collection<BR>数据集介绍：<BR>Landsat-7卫星系统的发射是对地球表面资源进行遥感解译研究的又一重大举措。同早期发射的卫星系统相比，Landsat-7卫星系统携带了增强型的主题成像传感器（ETM+），为遥感科学研究提供质量更高的遥感数据。<BR>Landsat-7卫星数据从高空705公里，偏角为98.2度的近极近环形太阳同步轨道成像，以183公里的扫描带宽度每16天扫描地球表面一次。<BR><BR>波谱分辨率：<BR>Landsat-7 ETM+ Band<BR>波段号 波谱范围（μ） 地面分辨率（m） 每次扫描数据线 数据线长度（byte） 像元比特数（bit）<BR>1 .450 — .515 30 16 6,600 8<BR>2 .525 — .605 30 16 6,600 8<BR>3 .630 — .690 30 16 6,600 8<BR>4 .775 — .900 30 16 6,600 8<BR>5 1.550— 1.750 30 16 6,600 8<BR>6 10.40— 12.50 60 8 3,300 8<BR>7 2.090— 2.35 30 16 6,600 8<BR>8 .520 — .900 15 32 13,200 8<BR>数据格式：<BR>Level 0. Hierarchical Data Format (HDF) 采用标准科学数据格式（HDF）结构<BR>Landsat-7 level-0 产品 HDF 数据结构包括：<BR>科学数据集：具有确定数据类型和大小的数据集<BR>Vdata：基于记录的结构，包含名字，类型等不同的字段。Vdata中的每一记录都具有相同的结构。<BR>Vgroup：记录相关数据对象的结构，Vgroup可包含任意HDF对象，并能定义对象间的逻辑关系。<BR>外部元素（External Element）:基本HDF文件之外的其它文件。外部元素允许大数据量文件，且无须借助HDF库就可读取level-0产品。在HDF目录中可以找到有关HDF结构及外部元素之间的内部关系的信息。<BR>根据实际产品的大小，Level-0文件和外部文件的尺寸会相应发生变化。这些全波段且具有双重格式的文件如下所示：HDF目录（包含指针、文件大小信息、要处理的数据对象、HDF库函数及界面程序，两个有效校正数据文件（格式1和格式2），两个镜像浏览校正数据文件（格式1和格式2），三个元数据文件（格式1和格式2及特定的ECS），一个配准参数文件，及一个地理位置索引。<BR>文件数据均以二进制或ASCⅡ形式表示<BR>文件命名规则：Level 0 Level-0 HDF数据结构遵循以下规则（配准参数文件除外）：<BR>L7XsssfnYYDOYHHuuv_xxxx.DOYxxxx<BR>L7 Landsat-7 号卫星<BR>X Landsat-7 X-band 用于向地面站下传数据<BR>其中： 1=XL (低频)<BR>2=XM (中频)<BR>3=XH (高频)<BR>sss 地面站，如：AGS、EDC、IGS、SGS等。<BR>f ETM+数据格式<BR>n LPS处理器号（1-9）<BR>YY 数据接收时间（年代的后两位数字）<BR>DOY 数据接收时间（日期）<BR>HH 数据接收时间（00-23）<BR>uu 数据接收的区间数（01-99）<BR>v 数据集版本号（V=0 表示原始数据，1-9表示数据经过预处理）<BR>xxx 表示数据类型（MSD指镜像浏览校正数据文件，PCD指有效校正数据文件，B10至B83指图像数据文件，C10至C80指内部配准文件，010至083指扫描线偏移。LPS采用B81、B82、B83等扩展名表示8个波段文件。）<BR>DOY 该数据发布日期<BR>Xxxx ECS 4位标识。<BR><BR>配准参数文件以ASCⅡ文件格式存储（采用JPL开发的一种对象数据语言规则），其命名规则如下：<BR>L7CPFYYYYMMDD_YYYYMMDD_nn<BR>其中，<BR>L7 Landsat-7 号卫星<BR>CPF 表明该文件属于配准参数文件<BR>YYYYMMDD_YYYYMMDD 该CPF文件的起始年月日<BR>Nn 90天期间内的增量（0-90）<BR><BR>美国RSI公司（Research Systems Inc.）的产品ENVI与Noesys均支持HDF数据格式。ENVI（The Environment for Visualizing Images）遥感影像处理软件，是分析、处理并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。ENVI能接受大量的传感器数据，是世界目前唯一能全面支持HDF科学数据格式的遥感影像软件。ENVI可以直接支持Landsat-7格式，并能识别Landsat-7的所有头文件信息。ENVI 打开Landsat-7格式文件后，会自动将该数据文件所包含的所有图像信息、属性信息、文本信息作为波段列于一个波段列表中，用户可以清晰地浏览每一波段的详细信息，包括波段名称、图像波段波长、波段大小、数据类型及文件内插方式等多种信息。方便用户显示图像，并对各种属性及文本文件作各种分析。<BR>Noesys是国外通用的专门处理HDF、CDF等通用科学数据格式的软件，它是一套超文本数据管理系统，能综合管理2D、3D、矢量、属性、文本等多种信息，是管理HDF、CDF等通用科学数据格式的最佳工具，可管理海量数据，被广泛用于海洋大气分析，环境分析。用Noesys打开Landsat-7格式文件后，将产生一个数据集，包含该Landsat-7的所有图像信息及属性和文本信息。用户不仅可以浏览Landsat-7丰富的头文件信息，还可以对头文件信息进行各种分析，分析之后还可以将该数据集仍存为HDF文件格式，大大方便了用户对Landsat-7的HDF科学数据格式的使用和操作。总之，RSI公司的ENVI与Noesys能全面支持Landsat-7，为HDF科学数据格式的管理和分析提供了最佳解决方案。

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多谢!

<P>挺好</P><img src="images/post/smile/dvbbs/em01.gif" />