一 、Sentinel-2 哨兵二號簡介
Sentinel-2 是高分辨率多光譜成像衛星,一顆衛星的重訪周期為10天,兩顆互補,重訪周期為5天。分為2A和2B兩顆衛星。2A於2015年6月23日01:52 UTC以“織女星”運載火箭發射升空。2B於2017年3月07日北京時間9時49分 UTC以“織女星”運載火箭發射升空。兩者同時進入運行狀態后,每5天可完成一次對地球赤道地區的完整成像,而對於緯度較高的地區,這一周期僅需3天。
Sentinel-2 衛星攜帶一枚多光譜儀器(MSI),可覆蓋13個光譜波段,地面分辨率分別有10m、20m和60m:
Sensor |
Band number |
Band name |
Sentinel-2A |
Sentinel-2B |
Resolution (meters) |
||
Central wavelength (nm) |
Bandwidth (nm) |
Central wavelength (nm) |
Bandwidth (nm) |
||||
MSI |
1 |
Coastal aerosol |
443.9 |
20 |
442.3 |
20 |
60 |
MSI |
2 |
Blue |
496.6 |
65 |
492.1 |
65 |
10 |
MSI |
3 |
Green |
560.0 |
35 |
559 |
35 |
10 |
MSI |
4 |
Red |
664.5 |
30 |
665 |
30 |
10 |
MSI |
5 |
Vegetation Red Edge |
703.9 |
15 |
703.8 |
15 |
20 |
MSI |
6 |
Vegetation Red Edge |
740.2 |
15 |
739.1 |
15 |
20 |
MSI |
7 |
Vegetation Red Edge |
782.5 |
20 |
779.7 |
20 |
20 |
MSI |
8 |
NIR |
835.1 |
115 |
833 |
115 |
10 |
MSI |
8b |
Narrow NIR |
864.8 |
20 |
864 |
20 |
20 |
MSI |
9 |
Water vapour |
945.0 |
20 |
943.2 |
20 |
60 |
MSI |
10 |
SWIR – Cirrus |
1373.5 |
30 |
1376.9 |
30 |
60 |
MSI |
11 |
SWIR |
1613.7 |
90 |
1610.4 |
90 |
20 |
MSI |
12 |
SWIR |
2202.4 |
180 |
2185.7 |
180 |
20 |
Level-1C 是經過正射校正和幾何精校正的大氣表觀反射率產品,並沒有進行大氣校正。
Level-2A 主要包含經過大氣校正的大氣底層反射率數據(Bottom-of-Atmosphere corrected reflectance),但這個L2A數據需要用戶根據需求自行生產,為此,ESA發布了專門生產L2A級數據的插件Sen2cor。
二、 哨兵數據下載
https://scihub.copernicus.eu/ 官網下載,需要先注冊
(瀏覽器建議選擇用google瀏覽器或火狐瀏覽器)
通過鼠標左鍵和滾輪將區域縮放到感興趣區域(我們以保定區域為例)
繪制感興趣區域, 點擊繪圖工具,在瀏覽器端繪制出感興趣區域
高級搜索:輸入要檢索的時間和傳感器類型,點擊搜索
搜索結果
我們一般選擇雲量較少的影像
點擊,可以對影像進行預覽
下載時間段最好是凌晨4-8點鍾,白天其他時間段下載影像數據非常慢,速度只有50KB/s左右,而且只能同時下載2幅影像,同時下載多幅影像會出錯!),
三、影像預處理
下載后的哨兵2號數據產品級別為Level-1C數據。要轉換成L2A級產品需要用戶自己進行處理生產。(L2A級數據主要包含經過輻射定標和大氣校正的大氣底層反射率數據(Bottom-of-Atmosphere corrected reflectance))(當然也可以下載L2A級別影像,只不過數量較少)。
1. L1C->L2A
哨兵數據預處理(L1C級產品處理為L2A級)
http://step.esa.int/main/third-party-plugins-2/sen2cor/sen2cor_v2-8/
因為我的電腦是Windows系統,所以選擇 第一個,下載完畢后解壓文件
生成一個 Sen2Cor-02.08.00-win64文件夾
將這個文件夾復制拷貝到 c:User文件夾下面
將下載的哨兵-2影像進行解壓
打開命令行(Win+R)
切換到C:UsersSen2Cor-02.08.00-win64,輸入 L2A_Process.bat --help
如果輸出一下信息,則表明工具可用
在命令行中輸入 L2A_Process.bat ,並將要處理的文件夾拖入命令行中,如下圖所示,回車,進行處理。。。
等進度顯示100%的時候表示運行結束(這個過程預計持續20-30分鍾),文件同一目錄會產生
S2B_MSIL2A的文件夾,即為預處理后的影像(L1C->L2A級別)。
2 哨兵數據格式轉換
哨兵的格式轉換主要通過SNAP軟件進行處理
http://step.esa.int/main/download/
下載后進行安裝
打開以MTD開頭的以.XML結尾的文件
在Product Explorer中可以看到相關數據信息
右鍵 導入的文件—>Open RGB Image Window,
影像分辨率還是非常高的。
接下來進行文件轉換
2.1 ENVI5.1
ENVI5.1無法直接打開Sentinel數據,但大家對ENVI操作會更加熟練,這里補充說明下如何用ENVI5.1打開Sentinel數據,主要就是重采樣並轉換格式。
打開重采樣工具
這里建議以10m重采樣。若以B1波段重采樣的話,結果所有波段都會為60m分辨率,數據質量會下降。而設置為10m或者以B2波段重采樣,結果波段的空間分辨率變為10m,這對於非10m分辨率的波段,雖然分辨率提高了,但實質並無變化。
重采樣后的結果就可以導入ENVI5.1中顯示了,但其存儲方式是一個波段一個文件,在ENVI中融合一下(ENVI中搜索layerstacking工具)就可以得到多波段文件了。
2.2 ENVI5.3
ENVI5.3 可以直接打開哨兵的影像(jp2格式)
打開
里面存儲的為R10M分辨率的波段信息
將JP2格式的波段文件,另存為ENVI支持的.dat文件
通過Layer stacking工具進行合成成新的文件,進行后期數據處理和分析工作.