1 數據下載
根據時間選擇不同的Landsat衛星傳感器
PS：2003 年5 月31 日(21:42:35 GMT)，Landsat-7ETM+ 機載掃描行校正器(ScanLinesCorrector, 簡稱SLC) 突然發生故障，導致獲取的圖像出現數據重疊和大約25% 的數據丟失，因此2003.5.31日之后Landsat 7的所有數據都是異常的，需要采用SLC-off模型校正。另外，2003.05.31-2003.07.14以及2003.07.03-2003.09.17之間的數據是沒有獲得。對於已經丟失的數據，沒有可能找回實際數據，因此，只能利用縫隙填充的方式進行差值，盡量彌補缺失的數據部分，並且使相對完好的70-80%數據可用。可以用數據修補補丁Tm_Destripe修復丟失的數據
根據經緯度選擇對應的條帶：
Lansdat Analysis Ready Data (ARD) Tile Conversion Tool: 把 Landsat WRS-2 path/rows 或者 latitude/longitude 坐標轉換為對應的Landsat ARD tiles.
Landsat Path/Row - Latitude/Longitude Conversion Tool: 把 latitude/longitude 坐標轉換為對應的 Landsat path/rows 條帶
Spectral Characteristics Viewer 光譜特征瀏覽器
Spectral Characteristics Viewer: 輔助用戶針對他們的研究領域選擇最合適的衛星波段，例如：
Landsat Data Access Portals 數據下載入口
| Landsat Collections Level-1 Scenes1 |
U.S. Landsat Analysis Ready Data Tiles2 |
Landsat Level-2 Scenes3 (Global) |
U.S. Landsat Level-3 Tiles4 |
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| EarthExplorer 圖形界面，用於通過地址、郵政編碼、地名或使用地圖來定義感興趣的區域 查詢條件可以同時應用於多個數據集，比較全，一般用這個即可 |
X | X | X* | X |
| GloVis 可視化瀏覽 可以選擇USGS遙感數據檔案的數據集 |
X | |||
| LandsatLook Viewer used to access Landsat data in the USGS archive |
X | |||
| ESPA On-Demand Interface 能夠接受高級別數據處理要求的處理系統 |
X* | |||
| AppEEARS 允許用戶使用空間、時間和波段參數對地面反射率和像素級質量評估數據進行子集處理 |
X | |||
| BULK DATA ACCESS OPTIONS | ||||
| EarthExplorer API (Request access to the API HERE) Allows users to search and download imagery as well as retrieve metadata from the EROS inventory by using simple HTTP communications through various programming languages |
X | X | X | |
| EarthExplorer Bulk Download Application (BDA) Useful for downloading large quantities of Landsat Level-1 scenes and can be used to automatically retrieve them with little to no user interaction |
X | X | X | |
| ESPA API Allows users to interact with using simple HTTP communications through the programming language of their choice |
X* | |||
| ESPA Bulk Downloader Can be utilized to automatically download completed scenes |
X* | |||
| *Processing required; immediate downloads not available 需要處理 不能立刻下載 1Landsat Collections Level-1 Scenes include: Top of Atmosphere (TOA) Reflectance 大氣層頂反射率 2 U.S. Landsat Analysis Ready Data Tiles include: Top of Atmosphere (TOA) Reflectance, TOA Brightness Temperature, Surface Reflectance, Provisional Surface Temperature, and Pixel Quality Assessment 3 Landsat Level-2 Scenes include: Surface Reflectance (on-demand processing), SR-derived Spectral Indices 4 Landsat Level-3 Tiles include: Dynamic Surface Water Extent, Burned Area, and Fractional Snow Covered Area |
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| BULK METADATA ACCESS | ||||
| Landsat Bulk Metadata Service Extract scene metadata from the Landsat inventory for Landsat-related datasets. |
X | X | ||
也可以在地理空間數據雲中下載
下載過程
選擇 時間范圍、區域（或者是圖像條帶號）、數據集、雲的范圍 等對影像進行篩選
結果最大返回數量可是設置大一些，當下載量較大時以免漏掉一些數據
Level-2級別產品則通過提交訂單下載
直接選擇最大的數據（最后一個）下載即可
產品信息
鏈接：https://www.usgs.gov/land-resources/nli/landsat/product-information
Landsat Collection 1
Landsat Collection 1 包括了來自Landsat 8 Operational Land Imager (OLI)/Thermal Infrared Sensor (TIRS), Landsat 7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+), Landsat 4-5 Thematic Mapper (TM)*和Landsat 1-5 Multispectral Scanner (MSS) 的 Level-1 級別數據產品。Collection 確保了跨時間、儀器、文件名等的數據質量一致性
Collection 1 Tiers
Landsat Collection Tiers 為一級數據產品的庫存結構，基於數據質量和處理水平。層定義的目的是支持更容易識別合適的場景進行時間序列像元級分析，並提供臨時數據，這些數據在下行時立即處理，以便在有限校准的緊急響應情況下快速分發。
Real-Time (RT)
最近獲取的 Landsat 7 ETM+ 和 Landsat 8 OLI/TIRS 數據，但使用預測星歷(Landsat 7)、初始緩沖模式參數(Landsat 7)或初始TIRS視線模型參數(Landsat 8)。數據放置在實時層，可在12小時內下載(通常為4-6小時)。一旦使用確定的星歷、更新的緩沖模式參數和精化的TIRS參數對數據進行了重新處理，產品將被轉換為第一層或第二層，並從實時層中刪除。從實時到第1層或第2層的轉換延遲在14到26天之間。后續處理細節如下所述。
- Landsat 7 ETM+ 使用預測的星歷和初始緩沖模式參數立即處理獲取，並將其放入實時層。在初始處理后不久(大約1天)，使用確定的星歷對數據進行重新處理，但保留實時層。在儀器走向/表征期間(約26天)，校准參數調整完成幾何校正模型，並對數據進行重新處理，將其放入Tier 1或Tier 2。
- Landsat 8 TIRS 數據可能不符合與OLI共同注冊的規范。TIRS瞄准線模型參數是根據兩周校准演習期間獲得的數據進行細化的，場景在獲取后的14到16天內重新處理，並放置到第1層或第2層。
Tier 1 (T1) 一層
有最高可用數據質量的Landsat影像被置於Tier 1，並適合用於進行時間序列分析，Tier 1包括Level-1 精度和地形(L1TP)校正數據，這些數據具有良好的輻射測量特征，並在不同的Landsat儀器之間進行過定標。
Tier 2 (T2) 二層
處理中沒有達到 Tier 1 標准的Landsat 影像為 Tier 2. Tier 2 和 Tier 1 的輻射標准相同, 沒有達到 Tier 1 的幾何標准，這是由於缺少准確的軌道信息 (特別是Landsat較老的傳感器), 大范圍的雲層覆蓋, 地面控制點不夠等. 它包括 Systematic Terrain (L1GT) and Systematic (L1GS) 處理數據. 用戶可以查詢 RMSE等屬性來決定該數據的適用性。
Collection 1 產品名字標識
| Processing Level | Description |
|---|---|
| Terrain Precision Correction 地形精度校正 (L1TP) |
利用地面控制點(GCPs)和數字高程模型(DEM)數據進行輻射和正射校正，以校正地形位移。 最適合像元級時間序列分析的質量最高的一級產品。 GCPs 來自於 Global Land Survey 2000 (GLS2000)數據集. Landsat 處理 DEM 源包括: |
| Systematic Terrain Correction 系統地形校正 (L1GT) |
Radiometrically calibrated with systematic geometric corrections applied using the spacecraft ephemeris data and DEM data to correct for relief displacement. Note: L1GT 對於 Landsat 7 和Landsat 8 scenes是最高級別的輻射定標和系統校正 The L1GT product uses the high-resolution Radarsat Antarctic Mapping Project (RAMP) Version 2 as the elevation correction source. |
| Geometric Systematic Correction 幾何系統校正 (L1GS) |
Radiometrically calibration with only systematic geometric corrections applied using the spacecraft ephemeris data |
Standard Processing Parameters
所有Landsat 1-8 Collection 1 Level-1產品由 Landsat Product Generation System (LPGS) 使用以下參數生產:
- Georeferenced Tagged Image File Format (GeoTIFF)
- Cubic convolution (CC)
- Universal Transverse Mercator (UTM) map projection (Stereographic is used for scenes with a center latitude greater than or equal to -63.0 degrees)
- World Geodetic System (WGS) 84 datum
-
MAP (North-up) image orientation
Landsat Level-1 數據原始為經過縮放和定標的 digital numbers (DN)值。可以根據公式轉換為大氣層頂反射率、輻亮度、溫度等。
參考 https://www.usgs.gov/land-resources/nli/landsat/using-usgs-landsat-level-1-data-product
Conversion to TOA Radiance 大氣層頂輻亮度
Landsat Level-1 數據可以通過MTL文件中的參數轉為 TOA 輻亮度：
Conversion to TOA Reflectance 大氣層頂反射率
反射波段的 DN 值可以通過MTL文件中的參數轉為 TOA 反射率:
Conversion to Top of Atmosphere Brightness Temperature 大氣層頂亮度溫度
Landsat Collection 2
(包括L1和L2級別的產品)
Landsat Level-2 Scenes (Global)
這一級別的產品在大氣層頂反射率產品基礎上使用來自MODIS的水蒸氣、臭氧、氣溶膠光學厚度等輔助數據進行了大氣校正得到地表反射率
該數據進行了大氣校正 用戶可以直接進入 ESPA 或者使用e EarthExplorer 來提交 Surface Reflectance 處理請求:
ESPA: Requests submitted directly to ESPA require scenes be listed one per line within a text file (.txt). Along with Surface Reflectance processing,
ESPA 允許用戶選擇幾種附加產品和基本處理服務:
- Source products (Original input Level-1 product or metadata)
- Top-of-Atmosphere Reflectance, Surface Reflectance, or Band 6 Top-of-Atmosphere Brightness Temperature products
- Surface Reflectance-based Spectral Indices: NDVI, NDMI, NBR, SAVI, EVI
- Customizable output options: data format, reprojection, modifying the image extents, and pixel resizing
- Inter-comparison and output product statistics plotting
所有通過 ESPA 的訂單一般在 2-5 天內處理完
Landsat Collection 2 Level-2 Science Products
Landsat Collection 2 includes the distribution of scene-based global Level-2 surface reflectance and surface temperature science products.包括全球L2級別的地表溫度和反射率產品，預計2020年早期發布
Landsat Level-2 產品生成於 Collection 2 Level-1 inputs that meet the <76 degrees Solar Zenith Angle constraint and include the required auxiliary data inputs to generate a scientifically viable product.
Landsat 8 OLI 地表反射率產品通過 Land Surface Reflectance Code (LaSRC) 算法生成(Version 1.4.1) .
Landsat 4-5 TM 和 Landsat 7 ETM+ 地表反射率產品通過 Landsat Ecosystem Disturbance Adaptive Processing System (LEDAPS) 算法生成(Version 3.4.0).
Landsat 4-8 地表溫度產品通過 Landsat surface temperature 算法生成 (Version 1.3.0)
Surface Reflectance
Surface reflectance (unitless) measures the fraction of incoming solar radiation that is reflected from the Earth's surface to the Landsat sensor. The LEDAPS and LaSRC surface reflectance algorithms correct for the temporally, spatially and spectrally varying scattering and absorbing effects of atmospheric gases and aerosols, which is necessary to reliably characterize the Earth’s land surface.
Visit the Landsat Surface Reflectance webpage for additional information and documentation.
Surface Temperature
Surface Temperature measures the Earth’s surface temperature (units Kelvin) and is an important geophysical parameter in global energy balance studies and hydrologic modeling. Surface temperature is also useful for monitoring crop and vegetation health, and extreme heat events such as natural disasters (e.g., volcanic eruptions, wildfires), and urban heat island effects . A surface temperature product cannot be generated if auxiliary data is missing, although a surface reflectance product will continue to be generated.
Visit the Landsat Surface Temperature webpage for additional information and documentation.
Landsat Level-2 Bulk Ordering and Downloading 批量下載
The ESPA Application Programming Interface (API) 使用 HTTP 交互
EarthExplorer: 可以提交 Surface Reflectance 單幅影像的處理請求
U.S. Landsat Analysis Ready Data (ARD)
U.S. Landsat ARD 包括 Top of Atmosphere (TA) reflectance, top of atmosphere Brightness Temperature (BT), Surface Reflectance (SR), Provisional Surface Temperature (ST)and Quality Assessment (QA) 數據
這些數據的一致較好，均使用逐像元太陽天頂角校正。但是 Landsat ARD 產品只有美國的。
U.S. Landsat Level-3 Tiles
Landsat Level-3 Burned Area, Dynamic Surface Water Extent, and Fractional Snow Covered Area 產品產生於 U.S. Landsat Analysis Ready Data (ARD) Surface Reflectance 數據