Landsat－7产品介绍

美国的陆地卫星7（Landsat－7）于1999年4月15日发射升空后，由于其优越的数据质量，以及与以前的Landsat系列卫星保持了在数据上的延续性，现在已成为中国遥感卫星地面站的主要产品之一。

在数据产品方面，Landsat－7与Landsat－5的最主要差别有：增加了分辨率为15米的全色波段（PAN波段）；波段6的数据分低增益和高增益数据，分辨率从120米提高到60米。

本文介绍了Landsat－7产品按产品处理级别和产品范围的分类、定标参数文件的更新。最后，介绍确定的星历数据在Landsat－7数据预处理系统中的使用及其对产品质量的影响。

按产品处理级别分类

1.        原始数据产品（Level 0）

原始数据产品是卫星下行数据经过格式化同步、按景分幅、格式重整等处理后得到的产品，产品格式为HDF格式，其中包含用于辐射校正和几何校正处理所需的所有参数文件。原始数据产品可以在各个地面站之间进行交换并处理。

2.        系统几何校正产品（Level 2）

系统几何校正产品是指经过辐射校正和系统级几何校正处理的产品，其地理定位精度误差为250米，一般可以达到150米以内。如果用确定的星历数据代替卫星下行数据中的星历数据来进行几何校正处理，其地理定位精度将大大提高。几何校正产品的格式可以是FAST－L7A格式、HDF格式或GeoTIFF格式。

3.        几何精校正产品（Level 3）

几何精校正产品是采用地面控制点对几何校正模型进行修正，从而大大提高产品的几何精度，其地理定位精度可达一个象元以内，即30米。产品格式可以是FAST－L7A格式、HDF格式或GeoTIFF格式。

4.        高程校正产品（Level 4）

高程校正产品是采用地面控制点和数字高程模型对几何校正模型进行修正，进一步消除高程的影响。产品格式可以是FAST－L7A格式、HDF格式或GeoTIFF格式。要生成高程校正产品，要求用户提供数字高程模型数据。

按产品大小分类

1.        标准景产品

按标准WRS分幅体系（World Reference System）确定产品。

2.        移动景产品

移动景产品是指在连续两幅标准景产品中分割出的图像产品，其大小与标准景产品相同。需指定产品下移比例。

3.        超级景（superscene）产品

在Landsat－7数据预处理系统中，超级景产品是指图像长度在1景和3景之间、宽度与标准景产品相同的连续图像产品。需指定产品下移比例及产品大小（以景为单位），但必须在连续3个标准景的范围内选择，也就是说，下移比例及产品大小之和不能超过3。

4.        子区产品

针对标准景产品、移动景产品和超级景产品，可以选择1/4景产品、1/2景产品、或给定产品范围，也可以用户上机选子区。与以上产品一样，子区产品也只经过一次数据重采样。

 

表一.  不同尺寸的产品及所需的相关参数

产 品 大 小
 相 关 参 数
 备    注
 
移动景产品
 下移比例（1%～99%）
  
 
超级景产品
 下移比例（0%～99%）

产品大小（1景～3景）
 (下移比例+产品大小) £ 3
 
子区产品

（类型I，1/4景）
 选定子区产品类型：

  左上1/4景、右上1/4景、

  左下1/4景、右下1/4景、

  景中心1/4景
  
 
子区产品

（类型II，1/2景）
 选定子区产品类型：

  左1/2景、右1/2景、

  上1/2景、下1/2景
  
 
子区产品

（类型III，给定产品范围）
 选定以下任何一种：

l         给定产品左上角和右下角经纬度

l         给定产品中心经纬度和产品大小（公里数）

l         给定产品左上角经纬度和产品大小（公里数）

l         给定产品的纬度范围
  
 

 

表二.  产品类型及产品格式

产 品 级 别
 产 品 大 小
 产 品 格 式
 备    注
 
原始数据产品

（Level 0）
 标准景、移动景、超级景
 HDF
  
 
系统几何校正产品

（Level 2）
 标准景、移动景、超级景、子区
 FAST－L7A

GeoTIFF

HDF
 GeoTIFF格式必须为指北产品
 
几何精校正产品

（Level 3）
 标准景、移动景、超级景、子区
 FAST－L7A

GeoTIFF

HDF
 同上
 
高程校正产品

（Level 4）
 标准景、移动景、超级景、子区
 FAST－L7A

GeoTIFF

HDF
 同上
 

 

定标参数文件的更新

定标参数文件（Calibration Parameter File，缩写为CPF）提供了生成高质量的Landsat－7数据产品所需的辐射校正和几何校正参数。CPF文件是由美国EROS数据中心（EROS Data Center）的图像评估系统（Image Assessment System，IAS）生成的，一般每个季度发布一次，随后还要对以前发布的CPF文件不断更新。现在，中国遥感卫星地面站的Landsat－7数据预处理系统在处理产品时，均采用最新版本的CPF文件，也就是说，用处理产品时所能得到的最新的参数进行辐射校正和几何校正处理，这样就可以保证系统处理出的产品在辐射精度和几何精度上都是最好的。

用确定的星历数据进行几何校正处理

确定的星历数据（Definitive Ephemeris Data）是由Landsat－7飞行运行组（Flight Operations Team）根据美国的三个地面接收站所获得的卫星位置和速度数据，以及美国国家航空和宇宙航行局（NASA）的跟踪和数据中继卫星提供的数据，通过计算后得到的更精确的（或确定的）星历数据。用确定的星历数据代替卫星下行数据中的星历数据来进行几何校正处理，其产品的几何定位精度一般可以达到30～50米。中国遥感卫星地面站的Landsat－7数据预处理系统经过改进后，从2001年11月开始，地面站向用户提供的系统几何校正产品（2级产品）都是用确定的星历数据来进行几何校正处理，这就使系统处理的产品在几何精度上有了较大的提高。