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Planet遥感卫星数据介绍及应用案例

Planet 与SkySat 遥感卫星数据介绍及应用案例目 录目 录 (I)1. Planet与SkySat遥感卫星数据 (1)1.1 Planet卫星星群简介 (3)1.1.1 Planet卫星传感器参数 (3)1.1.2 Planet卫星特点 (3)1.1.3 Planet卫星影像产品 (4)1.1.4 Planet数据样图 (7)1.2 SkySat卫星简介 (9)1.2.1 Skysat卫星星座参数 (9)1.2.2 Skysat卫星特点 (9)1.2.3 Skysat卫星图像产品 (10)1.2.4 Skysat样图 (14)1.3 Planet镶嵌底图产品 (15)1.3.1 Planet镶嵌底图产品简介 (15)1.3.2 Planet镶嵌底图参数 (15)1.3.3 Planet镶嵌底图数据处理方法建议 (16)1.3.4 Planet镶嵌底图样图 (17)2.Planet和SkySat遥感影像数据应用案例 (19)2.1 农业 (19)2.1.1 农作物资源监测 (19)2.1.2 作物长势监测 (21)2.1.3 其它应用方向 (21)2.2森林&草原 (21)2.2.1 森林砍伐监测 (21)2.2.2 草原火灾监测 (22)2.2.3 其它应用方向 (23)2.3 能源 (23)I2.3.1油罐储油罐测量 (23)2.3.2石油管道泄漏 (24)2.3.3 其他应用方向 (25)2.4 国土 (25)2.4.1 建设用地变化检测 (25)2.4.2 土地利用分类 (26)2.4.3 其它应用方向 (27)2.5 水利 (27)2.5.1 水系动态监测 (27)2.5.2 洪涝灾害分析 (29)2.5.3 扬中长江堤岸坍塌 (30)2.5.4 其它应用方向 (31)2.6 减灾 (31)2.6.1 茂县滑坡 (31)2.6.2 九寨沟地震 (32)2.6.3 金沙江滑坡 (33)2.6.4 其它应用方向 (34)2.7 海洋 (34)2.7.1 港口船只监测 (34)2.7.2 岛礁监测 (35)2.7.3 其它应用方向 (36)2.8 城市&重点工程 (36)2.8.1 北京新机场建设 (36)2.8.2 天津滨海爆炸事故 (39)2.9其它 (40)II1. Planet与SkySat遥感卫星数据(1)Planet小卫星星群(简称PL)遥感数据基本参数如下表所示:表1-1 Planet小卫星星群遥感数据基本参数产品级别1B 3B 3A 月度镶嵌级别说明辐射定标产品正射校正产品+大气校正产品*正射校正拼接产品月度匀色镶嵌底图产品分辨率3-4m 3m 3m 4.77m 波段蓝、绿、红、近红外红、绿、蓝幅宽24km×7km 24km×7km 25km×25km#20km×20km 坐标投影RPC/WGS84 UTM/WGS84 Web Mercator 定位精度平原区优于5m,山区优于10m(RMSE)数据位深16位8位注:*:大气校正产品为地表反射率扩大10000倍的16为无符号整型图像,少部分3B 数据不包含大气校正产品;#:条带拼接后按照25公里格网裁剪产品,因条带走向以及格网重叠范围可能会造成有效数据不足25km×25km。

PL数据详细介绍和具体细节参数详见文档1.1节。

(2)SkySat卫星星座遥感数据基本参数如下表所示:表1-2 SkySat卫星星座遥感数据基本参数产品级别1B 3B 3A级别说明数字量化值DN产品辐射定标*正射校正产品正射校正拼接产品#分辨率全色:0.8m多光谱:1m全色:0.8m多光谱:1m全色+多光谱融合:0.8m波段全色;多光谱:蓝、绿、红、近红外幅宽约3.2km×1.35km东西宽度约6.6km 南北长度可达20km坐标投影RPC/WGS84 UTM/WGS84定位精度平原区优于5m,山区优于10m(RMSE)数据位深16位注:*:多光谱数据进行了辐射定标,全色波段暂未进行辐射定标处理;#:在正射校正后的全色和多光谱数字量化值DN数据的基础上条带拼接而成。

SkySat数据详细介绍和具体细节参数详见文档1.2节。

- 1 -- 2 -(3)高频次遥感监测云平台简介高频次遥感监测云平台( )是基于Planet 卫星影像(简称PL ,3米分辨率)、RapidEye 卫星影像(5米分辨率)及全球月度镶嵌图像的遥感图像数据查询、浏览、分析与解译的在线工具。

支持数据源:Planet 、RapidEye 、Sentinel-2、Landsat-8等。

图1-1 在线数据查询、两期卷帘对比图1-2 在线解译、图斑勾画、矢量导出1.1 Planet卫星星群简介Planet公司是世界上在轨卫星最多的公司,共有近200颗在轨卫星,使全球对地观测进入“每日”时代,有着其他公司无法比拟每天覆盖全球一次的超高频时间分辨率。

PlanetScope小卫星星群(简称PL星群)现有在轨卫星共170余颗,是全球最大的卫星星座,可实现每天监测全球一次。

每个PL卫星成员都是一颗3U立方体(10cm×10cm×30cm)小卫星Dove,Dove航天器均装备一个光学系统和相机,能够拍摄地面分辨率为3~4m的多光谱影像。

并且Dove 卫星可以高频率升级和替换,每颗卫星的预期寿命是3年。

Dove就像一个扫描仪一样,唯一使命就是为全球提供地球影像数据流。

全部卫星在太空环绕地球每日对地球进行自主拍摄,保存大量存档数据,并在未来持续拍摄获取影像。

1.1.1 Planet卫星传感器参数Planet卫星传感器轨道参数及有效载荷技术指标如下所示:表1-1-1 Planet卫星轨道参数及有效载荷指标指标参数轨道类型太阳同步轨道轨道高度475km轨道倾角98°纬度覆盖±81.5°降交点地方时上午9:30-11:30回归周期每天影像带最大面积20000km2影像获取能力3亿km2/天传感器分辨率3~4m传感器波段范围蓝:455-515nm(中心波长:485nm)绿:500-590nm(中心波长:545nm)红:590-670nm(中心波长:630nm)近红外:780-860nm(中心波长:820nm)1.1.2 Planet卫星特点Planet卫星及其影像产品是世界上唯一具有全球高分辨率、高频次、全覆盖能力的遥感卫星,具有如下特点:(1)数据覆盖效率高:Planet小卫星星座共有170余颗卫星,可以实现全球每日覆盖;(2)影像自主覆盖:Planet卫星影像无需编程,上百颗卫星每天对全球进行自主拍摄。

- 3 -1.1.3 Planet卫星影像产品Planet标准数据包括1B、3B和3A级别的影像产品,具体产品属性如下:表1-1-2 Planet卫星影像产品产品级别产品描述1B Planet基础产品:经过传感器校正和辐射定标,没有经过正射校正的数据产品3B Planet正射产品:经过传感器校正、辐射定标、正射校正和大气校正的数据产品1 3A Planet瓦片产品:3B数据的基础上经过条带拼接、格网裁剪和重采样的数据产品产品交付方式为光盘邮寄或FTP传输。

图像产品级别处理流程如图1-1-1所示。

图1-1-1 Planet数据产品处理流程1.1.3.1 Planet基础图像产品(1)图像产品描述Planet基础图像产品(1B)包括辐射定标后的辐射亮度图像、辐射定标前的数字量化值(DN)图像及对应的无效数据掩膜文件。

数据还包含RPC文件可以供用户进行正射校正处理,适合具有高精度地面控制点的专业用户使用。

图像产品参数如表1-1-3所示。

1少部分3B数据未生产出大气校正产品。

- 4 -数据参数描述数据格式图像文件:GeoTIFF格式落图:Json格式RPC文件:TXT文本格式无效数据掩膜文件:GeoTIFF格式元数据文件:xml格式数据组成辐射亮度图像:4波段(蓝、绿、红、近红外):*_1B_AnalyticMS.tif -RPC参数文件:*_1B_AnalyticMS_RPC.TXT-元数据文件:*_1B_AnalyticMS_metadata.xml数字量化图像:*_1B_AnalyticMS_DN.tif-RPC参数文件:*_1B_AnalyticMS_DN_RPC.TXT-元数据文件:*_1B_AnalyticMS_DN_metadata.xml-无效数据掩膜文件:*_1B_AnalyticMS_DN_udm.tif落图文件:*_metadata.json幅宽24×7 km位深16-bit椭球/投影WGS84/RPC定位精度平原区优于5m,山区优于10m(RMSE)(2)数据处理方法建议①正射校正(Ortho rectification):利用地面控制点和RPC文件,对辐射亮度图像进行处理;如果有定标相关参数,则对数字量化图像(DN图像)进行定标处理后,进而进行正射校正处理;在进行正射校正处理时,可以根据项目和工作区的实际情况,选择适当的投影和坐标系统;正射校正重采样的像元大小建议选择3m;正射校正后,可以选择利用大气校正模型对数据进行大气校正,得到地表反射率图像。

②镶嵌(Mosaic):如果有多景图像覆盖工作区,则选择全部或部分第①步正射校正后的图像,按照需求与工作区实际情况进行拼接镶嵌和匀色处理,以保证影像全部覆盖工作区且形成一整幅图像。

③裁剪(Subset):对第②步镶嵌后的图像,按照感兴趣区进行裁剪。

1.1.3.2 Planet正射图像产品(1)图像产品描述Planet 正射图像产品(3B)包括辐射定标后的辐射亮度图像、辐射定标前的数字量化值(DN)无效数据掩膜文件及大气校正后的地表反射率(扩大10000倍)图像1。

图像产品参数如表1-1-4所示。

1少部分3B数据未生产出大气校正产品。

- 5 -数据参数描述数据格式图像文件:GeoTIFF格式落图:Json格式无效数据掩膜文件:GeoTIFF格式元数据文件:xml格式数据组成辐射亮度图像:4波段(蓝、绿、红、近红外):*_3B_AnalyticMS.tif 无效数据掩膜文件:*_3B_AnalyticMS_DN_udm.tif地表反射率图像:*_3B_AnalyticMS_SR.tif元数据文件:*_3B_AnalyticMS_metadata.xml落图文件:*_metadata.json分辨率3m(正射校正后)幅宽24×7 km位深16-bit椭球/投影WGS84/UTM定位精度平原区优于5m,山区优于10m(RMSE)(2)数据处理方法建议①辐射亮度影像和地表反射率图像均可以直接使用;②镶嵌(Mosaic):对辐射亮度图像,按照需求与工作区实际情况进行拼接镶嵌;③裁剪(Subset):对第②步镶嵌后的图像,按照工作区矢量范围进行裁剪,生成工作区遥感影像图,进而进行后续分析处理。

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