landsat系列卫星
详细信息
Landsat系列卫星介绍与下载教程
#数据概况
陆地卫星计划是运行时间最长的地球观测计划，1972年7月23日地球资源卫星（Earth Resources Technology Satellite）发射，后来此卫星被改称为陆地卫星(LANDSAT)，最新的陆地卫星是2021年9月27日发射的陆地卫星9号(LANDSAT 9)。
#卫星年表
| 卫星名 | 相关信息 |
|---|---|
| 陆地卫星1号 | 1972年7月23日发射；1978年1月6日终止操作。 |
| 陆地卫星2号 | 1975年1月22日发射；1981年1月22日终止。 |
| 陆地卫星3号 | 1978年3月5日发射；1983年3月31日终止。 |
| 陆地卫星4号 | 1982年7月16日发射，1993年终止。 |
| 陆地卫星5号 | 1984年3月1日发射，在2011年11月发生故障。已停止获取影像。 |
| 陆地卫星6号 | 1993年10月5日发射，未能进入轨道。 |
| 陆地卫星7号 | 1999年4月15日发射，但扫描路线校正器有缺陷，于2022年4月6日退役。 |
| 陆地卫星8号 | 2013年2月11日发射。 |
| 陆地卫星9号 | 2021年9月27日发射。 |
Landsat 1 于1972 年 7 月 23 日发射，携带两种传感器：RBV和MSS，包含绿色、红色和两个近红外波段。一直运行到 1978 年 1 月，比其设计寿命延长了 5 年。
landsat2于 1975 年 1 月 22 日发射。在它在轨时间期间，共收集了 240,000 景影像。。
landsat3于1978年3月5日发射服役5年，共收集了140000景影像。Landsat 3 增加了一个热红外波段，但在发射后不久就失效。
Landsat4于1982年7月16日发射，共收集了217,650 景影像。Landsat4 卫星包含蓝色、绿色、红色、两个近红外、中红外、热红外波段共7 个波段，此外，地面分辨率提高到了 30 m，热红外波段的分辨率为 120 m。
Landsat 5于1984年3月1日发射，设计寿命是3年，但持续运转了近29年，是世界上寿命最长的地球观测卫星。
Landsat 6发射失败。
Landsat 7 于1999年4月15日发射，但2003年5月，Landsat 7 的扫描线校正器 (SLC) 出现机械故障，导致该卫星的影像出现数据呈现条带缺失，于2022年4月6日退役。。
Landsat 8 于 2013年2月11日发射，包含OLI和TIRS两种传感器，每16天可以实现一次全球覆盖。
Landsat 9于2021年9月27日发射，相较于Landsat8，提升了辐射分辨率，同时热红外波段较影像较landsat8性能较好。
#参数一览表
| 卫星 | Landsat1 | Landsat2 | Landsat3 | Landsat4 | Landsat5 | Landsat6 | Landsat7 | Landsat8 | Landsat9 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 发射时间 | 1972.7.23 | 1975.1.12 | 1978.3.5 | 1982.7.16 | 1984.3 | 1993.1 | 1999.4.15 | 2013.2.11 | 2021.9.27 |
| 卫星高度 | 920km | 920km | 920km | 705km | 705km | 发射失败 | 705km | 705km | 705km |
| 半主轴 | 7285.438km | 7285.989 km | 7285.776 km | 7285.465 km | 7285.438 km | 7285.438km | |||
| 倾角 | 103.143 | 103.155 | 103.115 | 98.9 | 98.2 | 98.2 | 98.2 | ||
| 经过赤道的时间 | 8:50am | 9:03am | 6:31am | 9:45am | 9:30am | 10:00am | 10:00am | ||
| 覆盖周期 | 18天 | 18天 | 18天 | 16天 | 16天 | 16天 | 16天 | 16天 | |
| 扫幅宽度 | 185km | 185km | 185km | 185km | 185km | 185km | 185km | ||
| 波段数 | 4 | 4 | 4 | 7 | 7 | 8 | 9 | 9 | |
| 机载传感器 | MSS | MSS | MSS | MSS、TM | MSS、TM | ETM+ | OLI、TIRS | ||
| 运行情况 | 1978退役 | 1976年失灵，1980年修复，1982年退役 | 1983年退役 | 1983年TM传感器失效，退役 | 近29年的超期服役，2011年停止获取数据 | 2003.5月出现故障 | 在役服务 |
#波段介绍
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#MSS传感器
| Landsat-1～3 | Landsat-4～5 | 波长范围/μm | 分辨率/米 |
|---|---|---|---|
| MSS-4 | MSS-1 | 0.5～0.6 | 78米 |
| MSS-5 | MSS-2 | 0.6～0.7 | 78米 |
| MSS-6 | MSS-3 | 0.7～0.8 | 78米 |
| MSS-7 | MSS-4 | 0.8～1.1 | 78米 |
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#TM传感器
| 波段 | 波长范围(μm) | 分辨率/米 |
|---|---|---|
| 1 | 0.45～0.52 | 30米 |
| 2 | 0.52～0.60 | 30米 |
| 3 | 0.63～0.69 | 30米 |
| 4 | 0.76～0.90 | 30米 |
| 5 | 1.55～1.75 | 30米 |
| 6 | 10.40～12.50 | 120米 |
| 7 | 2.08～2.35 | 30米 |
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#ETM+传感器
| 波段 | 波长范围(μm) | 分辨率(m) |
|---|---|---|
| 1 | 0.450～0.515 | 30米 |
| 2 | 0.525～0.605 | 30米 |
| 3 | 0.630～0.690 | 30米 |
| 4 | 0.775～0.900 | 30米 |
| 5 | 1.550～1.750 | 30米 |
| 6 | 10.40～12.50 | 60米 |
| 7 | 2.090～2.350 | 30米 |
| 8 | 0.520～0.900 | 15米 |
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#OLI传感器
| 波段号 | 类型 | landsat8(μm) | landsat9(μm) | 分辨率(m) |
|---|---|---|---|---|
| Band1 | 蓝色波段 | 0.433–0.453 | 0.43-0.45 | 30 |
| Band2 | 蓝绿波段 | 0.450–0.515 | 0.45-0.51 | 30 |
| Band3 | 绿波段 | 0.525–0.600 | 0.53-0.59 | 30 |
| Band4 | 红波段 | 0.630–0.680 | 0.64-0.67 | 30 |
| Band5 | 近红外 | 0.845–0.885 | 0.85-0.88 | 30 |
| Band6 | 短波红外 | 1.560–1.660 | 1.57-1.65 | 30 |
| Band7 | 短波红外 | 2.100–2.300 | 2.11- 2.29 | 30 |
| Band8 | 微米全色 | 0.500–0.680 | 2.11- 2.29 | 15 |
| Band9 | 短波红外波段 | 1.360–1.390 | 1.36-1.38 | 30 |
Landsat 8和Landsat 9 的时间分辨率都是16天，但是可以对Landsat 8和Landsat 9进行联合分析，因此Landsat8/9联合影像时间分辨率为8天。
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#TIRS
| Landsat8波段号 | 中心波长(μm) | 波长范围(μm) | 分辨率(m) |
|---|---|---|---|
| Band10 | 10.9 | 10.6-11.2 | 100 |
| Band11 | 12.0 | 11.5-12.5 | 100 |
#常用领域
- Landsat8/9常见波段组合形式
| 用途 | 波段组合 |
|---|---|
| 自然色（Natural Color） | 4 3 2 |
| 假彩色（False Color (urban)) | 7 6 4 |
| 红外彩色（Color Infrared (vegetation)） | 5 4 3 |
| 农业（Agriculture） | 6 5 2 |
| 大气渗透（Atmospheric Penetration） | 7 6 5 |
| 健康植被（Healthy Vegetation） | 5 6 2 |
| 陆地/水体（Land/Water） | 5 6 4 |
| 大气去除（Natural With Atmospheric Removal） | 7 5 3 |
| 短波红外（Shortwave Infrared） | 7 5 4 |
| 植被分析（Vegetation Analysis） | 6 5 4 |
#下载方法
主要有五个网站可以下载：
- USUS EarthExplorer(opens new window)
- USGS Global Visualization Viewer(GloVis)(opens new window)
- 地理空间数据云(opens new window)
- Google earth engine(opens new window)
- PIE Engine(opens new window)
本文档介绍从USGS下载数据的方法：
- 打开USUS EarthExplorer网站：https://earthexplorer.usgs.gov (opens new window)，需要在右上角进行用户注册或登录
左侧标签栏点击”Search Criteria”，选择合适的影像范围和时间，可以通过搜索地点或输入坐标来选择范围
影像时间和范围确定后，点击”DataSet”进入数据集选择菜单，在出现的数据列表中选择”Landsat”，并勾选自己想要下载的数据集
数据集确定后，点击”Result”，即可查看查询结果；若想根据云量等继续筛选影像，点击”Additional Criteria”设置筛选条件
查询结果如图所示，在每幅图像下点击“购物车”状符号即可将该图像加入订单，也可以直接点击每幅图像下面的下载按钮进行下载；若对查询结果不满意，可以点击左上侧标签栏返回修改查询条件
随后点击 “View Item Basket”–>”Proceed To Checkout”–>”Submit Order”，即可完成提交
订单提交后，等待数据处理(可能会处理几天)，注意查看注册邮箱，一般USGS发送第三封邮件时会附带下载链接，链接过期会失效，注意及时下载。（如果不想等待太久，可以根据搜索出来的条带号和行编号去 地理空间数据云 (opens new window)直接下载）
#数据处理
使用ENVI软件可以直接打开进行处理