目錄
1、資料介紹:
2、資料下載下傳:
2.1、歐空局哥白尼資料中心
2.2、美國USGS下的EarthExplorer資料下載下傳網站
3、大氣校正:
4、大氣校正後處理:
4.1 下載下傳安裝SNAP:
4.2 下載下傳安裝Sen2Res(集裁剪,pan-sharpening,波段合成于大成者)
5、處理過程中常見的問題
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1、資料介紹:
哨兵2号是高分辨率多光譜成像衛星,攜帶一枚多光譜成像儀(MSI),用于陸地監測,可提供植被、土壤和水覆寫、内陸水路及海岸區域等圖像,還可用于緊急救援服務。分為2A和2B兩顆衛星。
第一顆衛星哨兵2号A于2015年6月23日01:52 UTC以“織女星”運載火箭發射升空。
6月29日,在軌運作4天的哨兵-2A衛星,傳回了第一景資料,幅寬290km,衛星第一次掃描的範圍是從瑞典開始,經過中歐和地中海,到阿爾及利亞結束。
第二顆衛星哨兵2号B于2017年3月07日中原標準時間9時49分 UTC以“織女星”運載火箭發射升空。
歐洲航天局介紹說,“哨兵-2B”衛星與2015年6月發射的“哨兵-2A”衛星為同一組,攜帶高分辨率多光譜成像裝置,主要用于監測土地環境,可提供有關陸地植被生長、土壤覆寫狀況、内河和沿海區域環境等資訊,不僅對改善農林業種植、預測糧食産量、保證糧食安全具有重要意義,還可用于監測洪水、火山噴發、山體滑坡等自然災害,為人道主義救援提供幫助。兩者同時進入運作狀态後,每5天可完成一次對地球赤道地區的完整成像,而對于緯度較高的歐洲地區,這一周期僅需3天。
哨兵-2号衛星攜帶一枚多光譜成像儀(MSI),高度為786km,可覆寫13個光譜波段,幅寬達290千米。地面分辨率分别為10m、20m和60m、一顆衛星的重訪周期為10天,兩顆互補,重訪周期為5天。從可見光和近紅外到短波紅外,具有不同的空間分辨率,在光學資料中,哨兵-2号資料是唯一一個在紅邊範圍含有三個波段的資料,這對監測植被健康資訊非常有效。
Landsat and Sentinel-2 | landsat 8/OLI-TIRS | sentinel-2/MSI https://sentinels.copernicus.eu/web/sentinel/user-guides/sentinel-2-msi |
Launch date | February 11, 2013 | June 23, 2015 March 7, 2017 |
Nominal equatorial crossing time | 10:00 a.m. | 10:30 a.m. |
altitude | sun-synchronous orbit (705 km) | sun-synchronous orbit (786 km) |
Swath/field of view | 180 km/15° | 290 km/20.6° |
Spectral bands (central wavelength) | ||
Ultra | 443 nm | 443 nm (60 m) |
Visible | 482 nm, 561 nm, 655 nm | 490 nm (10 m), 560 nm (10 m), 665 nm (10 m) |
Red edge | 705 nm (20 m), 740 nm (20 m), 783 nm (20 m) | |
NIR | 865 nm | 842 nm (10 m), 865 nm (20 m) |
SWIR | 1609 nm, 2201 nm | 1610 nm (20 m), 2190 nm (20 m) |
Cirrus | 1373 nm | 1375 nm (60 m) |
Water vapor | 945 nm (60 m) | |
Thermal | 10.9 μm, 12 μm(100 m) |
哨兵2号(sentinel-2)各個波段的意義說明:
Band1:海岸/氣溶膠波段:用來監測近岸水體和大氣中的氣溶膠。
Band2、3、4:可見光波段
Band5、6、7:紅邊範圍内波段對監測植被健康資訊非常有效
Band8:近紅外波段(寬)
Band8A:近紅外波段(窄)
Band9:水蒸氣波段
Band10、11、12:短波紅外波段
從2015年12月3日起,哨兵2A(Sentinel2A)資料正式向全球使用者提供免費下載下傳。
産品級别:
Level-0: 原始資料。
Level-1A:包含元資訊的幾何粗校正産品。
Level-1B:輻射率産品,嵌入經GCP優化的幾何模型但未進行相應的幾何校正。
Level-1C:經正射校正和亞像元級幾何精校正後的大氣表觀反射率産品。
歐空局(ESA)僅釋出了哨兵2号(S2)的L1C級多光譜資料(MSI),Sentinel-2 L1C是經過正射校正和幾何精校正的大氣表觀反射率産品,并沒有進行大氣校正。同時,ESA還對S2 L2A級資料進行了定義,L2A級資料主要包含經過大氣校正的大氣底層反射率資料(Bottom-of-Atmosphere corrected reflectance),但這個L2A資料需要使用者根據需求自行生産,為此,ESA釋出了專門生産L2A級資料的插件Sen2cor。目前,SNAP對Sen2cor的支援并不好,很難在SNAP中直接調用Sen2cor,是以,這裡介紹下sen2cor的指令行配置步驟。當然,L2A級資料還包含一些别的産品,如氣溶膠厚度(Aerosol Optical Thickness, AOT)、大氣水蒸氣(Water Vapour Map, WVM)等。
注:目前國内使用者僅能下載下傳Level-1C資料。2A級産品要使用者自己進行處理生産。
2、資料下載下傳:
2.1、歐空局哥白尼資料中心
https://scihub.copernicus.eu/dhus/#/home
open hub > 進入先注冊,使用者名要求:Username field accepts only lowercase alphanumeric characters plus ".", "-" and "_".
然後按步驟就可以下載下傳了。
2.2、美國USGS下的EarthExplorer資料下載下傳網站
(資料不是很全,建議從哥白尼資料中心下載下傳,但是也可以兩者結合使用)
https://earthexplorer.usgs.gov/
ps:需 科 學 上 網
https://blog.csdn.net/qq_41718357/article/details/100092856
3、大氣校正:
關于哨兵2号預處理:
主要是對1C級産品進行輻射定标和大氣校正。主流處理軟體為sen2cor。主要參考http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=3367669&do=blog&id=1085133一文并附上截圖。
批處理可參考:https://blog.csdn.net/qq_41718357/article/details/89023618
Sen2cor官方下載下傳位址:
http://step.esa.int/main/third-party-plugins-2/sen2cor/
進入資料所在檔案夾下,鍵入指令:
處理全部分辨率:
L2A_Process J:\s\L1C_T50QNM_A008566_20170211T025103\S2A_MSIL1C_20170211T024831_N0204_R132_T50QNM_20170211T025103.SAFE
如果想要隻處理10分辨率則在後面加上--resolution 10
L2A_Process J:\s\L1C_T50QNM_A008566_20170211T025103\S2A_MSIL1C_20170211T024831_N0204_R132_T50QNM_20170211T025103.SAFE --resolution 10
4、大氣校正後處理:
4.1 下載下傳安裝SNAP:
大氣校正之後可在SNAP進行後續的應用,當然也可以在SNAP裡針對特定波段進行導出成tif格式,在其他平台例如erdas、envi中進行操作。下面說下如果導出tif格式:
SNAP下載下傳:http://step.esa.int/main/download/
4.2 下載下傳安裝Sen2Res(集裁剪,pan-sharpening,波段合成于大成者)
這是一個可以将20m\60m波段資料升尺度到10m的插件。
按步驟安裝完成後如下圖:
在處理過程中可以隻針對自己的研究區,然後輸出成GeoTIFF格式即可。
批處理流程及參數設定如下:
- x_min、x_max、y_min、y_max分别是自己研究區的範圍,這個可以通過加載自己研究區矢量圖,在圖像上判斷得出。
- lon_min等和x_min一樣的意義,都是取範圍的,設定其一即可。
- select_bands:這裡選擇 B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B8A,B11,B12
- all_data_bands:B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B8A,B9,B10,B11,B12
- 其他預設即可,最後一個SR_prefix可加 SR 也可以不加,隻是一個字首,加了20m降尺度成10m的時候,20m波段前會有SR_字首。
- write的時候可以選擇以GeoTIFF的格式輸出。
- ps:建議先嘗試一景影像,看看是怎麼回事,再嘗試批處理。我的研究區比較小,一個2500m×2500m的區域,處理一景僅需要44秒左右。
參考:
https://blog.csdn.net/lidahuilidahui/article/details/102765420
http://step.esa.int/main/third-party-plugins-2/sen2res/
https://nicolas.brodu.net/recherche/superres/
5、處理過程中常見的問題
2019/07/11更新
關于哨兵過境時間:
S2A_MSIL1C_20170211T024831_N0204_R132_T50QNM_20170211T025103.SAFE
從命名中可以看出為2017年2月11日,T=TIME 2點48分21秒但其實這是格林威治時間,是以換算成中原標準時間還要+8,也就是上午10點48分21秒。
想知道自己研究區的時間下載下傳一幅影像,按上述方法算下就好。
2019/07/24更新:
在sen2cor處理完之後,使用snap打不開的情況:
在SNAP菜單欄點選tools -->plugins-->更新sentinel-2 Toolbox Kit module子產品
2019/08/20更新:
實踐證明處理OPER_PRD_MSIL1C_PDMC這種代理商的資料的時候2.8版本還是不行,還得用2.5版本的。遇到問題可以試着換下版本試試。
2019/9/20/更新:
在驗證sen2cor是否安裝成功的時候:
是L2A_Process --help不是L2A_L2A_Process--help,中間是有個空格的。
2019/12/5/更新:
有同學發現USGS和歐空局的資料對不上,USGS可能會少那麼幾景而且可能是無雲的,是以如何要送USGS上下載下傳影像的同學需要再到歐空局官網上核實,如果少則補齊。
2019/12/19/更新:
因為歐空局的資料相對USGS更全些,當我們用IDM從歐空局下載下傳資料,有時候會超級慢,這時候關閉IDM,選擇浏覽器内置下載下傳會發現也挺快的。(如何沒有一些加速手段,就早上9點之前下載下傳,速度很快)
2019/12/23/更新:
關于Sentinel資料寫的很不錯的博文:
超級禾欠水CSND部落格——03-SNAP處理Sentinel-2 L2A級資料(部落客建立的歐空局SNAP處理交流QQ群:665903216)
Melody sugar知乎專欄《環境遙感學習之路》----【Sentinel-2】(2):哨兵2号資料預處理
松果兒 知乎專欄《Sentinel影像》----Sen2Cor (V2.8)——哨兵二号的預處理
2020/7/29/更新:
關于offline資料
直接點選下載下傳按鈕,出現下圖綠色提示,offline資料會自動放入你的購物車,不知過了多久左右即可激活offline資料,但是一次隻能激活一景,重複點下載下傳按鈕就會出現下圖紅色提示。
2021/04/15更新:
哨兵2号正常的反射率應該是0-1範圍的,但是為了使檔案更小,反射率是以整型存儲的,即0-10000範圍,尺度因子為:10000。是以如果你想得到0-1範圍内的反射率,把所有波段乘0.0001即可。
其他文章:
sentinel-2、Landsat 雲檢測:https://blog.csdn.net/qq_41718357/article/details/100132402
Landsat L2反射率,植被指數産品申請:https://blog.csdn.net/qq_41718357/article/details/83903307
Sentinel-2批量大氣校正:https://blog.csdn.net/qq_41718357/article/details/89023618
Sentinel-2、landsat等影像批量下載下傳:https://blog.csdn.net/qq_41718357/article/details/100092856
MODIS資料的批量重投影,重采樣+批量波段合成:https://blog.csdn.net/qq_41718357/article/details/88776377