Landsat系列卫星数据应⽤介绍
⽬录
1.LandSat介绍
美国NASA的陆地卫星(Landsat)计划从1972年7⽉23⽇以来，已发射8颗（第6颗发射失败）。⽬前Landsat1-4均相继失
效，Landsat-5于2013年6⽉退役。Landsat-7于1999年4⽉15⽇发射 升空。Landsat-8于2013年2⽉11⽇发射升空，经过100天测试运⾏后开始获取影像。
卫星参数Landsat1Landsat2Landsat3Landsat4Landsat5Landsat6Landsat7
发射时间1972.7.231975.1.121978.3.51982.7.161984.31993.11999.4.15覆盖周期18天18天18天16天16天—16天
扫幅宽度185km185km185km185km185km—185km
波段数44477—8
机载传感器MSS MSS MSS MSS、TM MSS、TM—ETM+
皇家宫殿运⾏情况1978退役1976年失灵，
托福考试真题1980年修复，
1982年退役
1983年退役
1983年TM
传感器失效，
退役
在役服务发射失败
2003.5⽉
出现故障
1.1 Landsat-5介绍
Landsat-5卫星是美国陆地卫星系列中的第五颗。Landsat-5卫星于1984年3⽉发射升空，它是⼀颗光学对地观测卫星，有效载荷为专题制图仪（TM）和多光谱成像仪（MSS）。Landsat-5卫星所获得的图像是迄今为⽌在全球应⽤最为⼴泛、成效最为显著的地球资源卫星遥感信息源，同时Landsat-5卫星也是⽬前在轨运⾏时间最长的光学遥感卫星。
1.2 Landsat-7介绍
Landsat-7卫星于1999年4⽉15⽇发射，是美国陆地探测系列卫星。Landsat-7卫星装备有增强型专题制图仪（ETM+），ETM+有8个波段的感应器，覆盖着从红外到可见光的不同波长范围。与Landsat-5卫星的TM传感器相⽐，ETM+增加了15⽶分辨率的⼀个波段，在红外波段的分辨率更⾼，因此有更⾼的准确性。2003年5⽉31⽇起，Landsat-7的扫描仪校正器出现异常，只能采⽤SLC-off模型对数据进⾏校正。
1.3 Landsat-8介绍
scuffLandsat-8卫星于2013年2⽉11⽇发射，是美国陆地探测系列的后续卫星，Landsat-8卫星装备有陆地成像仪（简称OLI）和热红外传感器（简称TIRS）。OLI有9个波段的感应器，覆盖了从红外到可见光
的不同波长范围。与Landsat-7卫星的ETM+传感器相⽐，OLI增加了⼀个蓝⾊波段（0.433-0.453μm）和⼀个短波红外波段（band9-0.136-1.390μm），蓝⾊波段主要⽤于海岸带观测，短波红外波段包括⽔汽强吸收特征，可⽤于云检测。
1.4 LandSat影像下载⽹址：
USGS：
美国，英⽂界⾯，⽹址为:
NASA:
美国，英⽂界⾯，⽹址为:
地理空间数据云：
中科院，中⽂界⾯，⽹址为:
2 传感器简介
2.1 Landsat5 TM
Thematic Mapper (TM)
最新故事Added the mid-range infrared to the data
Seven spectral bands, including a thermal band:
Band 1 Visible (0.45 - 0.52 µm) 30 m
Band 2 Visible (0.52 - 0.60 µm) 30 m
Band 3 Visible (0.63 - 0.69 µm) 30 m
整式思维导图Band 4 Near-Infrared (0.76 - 0.90 µm) 30 m
Band 5 Near-Infrared (1.55 - 1.75 µm) 30 m
Band 6 Thermal (10.40 - 12.50 µm) 120 m
Band 7 Mid-Infrared (2.08 - 2.35 µm) 30 m
Ground Sampling Interval (pixel size): 30 m reflective, 120 m thermal
2.2 Landsat 7 ETM
2.2.1 产品描述
美国陆地卫星7号(Landsat-7)于1999年4⽉15⽇由美国航空航天局(NASA)发射升空，其携带的主要传感器为增强型主题成像
仪(ETM+)。
跑分最高的手机Landsat-7除了在空间分辨率和光谱特性等⽅⾯保持了与Landsat-5的基本⼀致外，⼜增加了许多新的特性，因⽽受到了各国⽤户的普遍重视和欢迎。⾃发射升空⾄今，已为⽤户提供了⼤量⾼质量的图像数据。Landsat-7每16天扫瞄同⼀地区，即其16天覆盖全球⼀次。
2003年5⽉31⽇(21:42:35GMT)，Landsat-7ETM+机载扫描⾏校正器(Scan Lines Corrector，简称SLC)突然发⽣故障，导致获取的图像出现数据重叠和⼤约25%的数据丢失，因此2003.5.31⽇之后Landsat7的所有数据都是异常的，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之间的数据是没有获得。
Landsat 7 ETM+影像数据包括8个波段(波段设计)，band1-band5和band7的空间分辨率为30⽶，band6的空间分辨率
为60⽶，band8的空间分辨率为15⽶，南北的扫描范围⼤约为170km，东西的扫描范围⼤约为183km。
L7 SLC-on是指2003.5.31⽇Landsat 7 SLC故障之前的数据产品。
L7 SLC-off是指2003.5.31⽇Landsat 7S LC故障之后的异常数据产品。
2.2.2 Landsat7波段参数
题成像仪Landsats7波段波长(微⽶)分辨率(⽶)主要作⽤
ETM+Band1蓝绿波段0.45-0.5230⽤于⽔体穿透，分辨⼟壤植被
Band2绿⾊波段0.52-0.6030分辨植被
Band3红⾊波段0.63-0.6930
处于叶绿素吸收区域，
⽤于观测道路/裸露⼟壤/植被种类效果很好
Band4近红外0.76-0.9030
⽤于估算⽣物数量，
尽管这个波段可以从植被中区分出⽔体，分辨潮湿⼟壤，
但是对于道路辨认效果不如TM3
Band5中红外 1.55-1.7530
⽤于分辨道路/裸露⼟壤/⽔，
它还能在不同植被之间有好的对⽐度，
并且有较好的穿透⼤⽓、云雾的能⼒。
Band6热红外10.40-
12.50
60感应发出热辐射的⽬标。
Band7中红外 2.08-2.3530对于岩⽯/矿物的分辨很有⽤，
也可⽤于辨识植被覆盖和湿润⼟壤。
Band8微⽶全⾊0.52-0.9015得到的是⿊⽩图象，分辨率为15m，⽤于增强分辨率，提供分辨能⼒。
题成像仪Landsats7波段波长(微⽶)分辨率(⽶)主要作⽤
2.2.3 波段合成应⽤
2.3 Landsat8卫星
2.3.1 Landsat8产品描述
2013年2⽉11⽇发射的Landsat系列最新卫星Landsat8，携带有OLI陆地成像仪和TIRS热红外传感器，Landsat8的OLI陆地成像仪包括9个波段，OLI包括了ETM+传感器所有的波段，为了避免⼤⽓吸收特征，OLI对波段进⾏了重新调整，⽐较⼤的调整是OLI
Band5(0.845–0.885 μm)，排除了0.825μm处⽔汽吸收特征；OLI全⾊波段Band8波段范围较窄，这种⽅式可以在全⾊图像上更好区分植被和⽆植被特征；此外，还有两个新增的波段：蓝⾊波段 (band 1; 0.433–0.453 μm) 主要应⽤海岸带观测，短波红外波段(band 9; 1.360–1.390 μm) 包括⽔汽强吸收特征可⽤于云检测；近红外band5和短波红外band9与MODIS对应的波段接近，TIRS包括2个单独的热红外波段。下表是Landsat8中OLI和TIRS两个传感器波段说明：
2.3.2 Landsat8波段参数
波段波长范围(μm)空间分辨率 (m)
1-海岸波段0.433–0.45330
2-蓝波段0.450–0.51530
3-绿波段0.525–0.60030
4-红波段0.630–0.68030
5-近红外波段0.845–0.88530
6-短波红外1 1.560–1.66030
7-短波红外2 2.100–2.30030
8-全⾊波段0.500–0.68015
9-卷云波段 1.360–1.39030
10-热红外110.60 -11.19100
11-热红外211.50 -12.51100
2.3.3 Landsat8波段合成应⽤
OLI波段合成
R、G、B主要⽤途
4 、3 、2
Red、Green、Blue
⾃然真彩⾊
7、 6 、4城市
SWIR2、SWIR1、
Red
5、 4 、3
NIR、Red、Green
标准假彩⾊图像，植被。地物⾊彩鲜明，有利于植被（红⾊）分类，⽔体识别。
6 、5 、2
SWIR1、NIR、Blue
农业（裸地得到增强，可以与有作物的耕地区分）
7 、6、 5
SWIR2、SWIR1、
NIR
穿透⼤⽓层
5、 6、 2
NIR、SWIR1、Blue
健康植被（植被呈现不同颜⾊）
5 、6、 4
NIR、SWIR1、Red 陆地/⽔ ，⽔体和植被得到了增强，⽔体边界清晰，利于海岸识别；植被有较好显⽰，但不便于区分具体植被类别
7、 5 、3
SWIR2、NIR、Green
移除⼤⽓影响的⾃然表⾯
7 、5 、4
SWIR2、NIR、Red
短波红外
6、 5 、4
SWIR1、NIR、Red
植被分析
Landsat TM波段合成总结说明
R、
G、
B
类型特点
3、
2、
1
真彩⾊图像⽤于各种地类识别。图像平淡、⾊调灰暗、彩⾊不饱和、信息量相对减少。
4、
3、
2
标准假彩⾊图像它的地物图像丰富，鲜明、层次好，⽤于植被分类、⽔体识别，植被显⽰红⾊。
7、
看故事4、
3
模拟真彩⾊图像⽤于居民地、⽔体识别
7、5、4⾮标准假彩⾊图
像
画⾯偏蓝⾊，⽤于特殊的地质构造调查。
出纳职责
5、4、1⾮标准假彩⾊图
像
植物类型较丰富，⽤于研究植物分类。
4、5、3⾮标准假彩⾊图
像
（1）利⽤了⼀个红波段、两个红外波段，因此凡是与⽔有关的地物在图像中都会⽐较清楚；
（2）强调显⽰⽔体，特别是⽔体边界很清晰，益于区分河渠与道路；
（3）由于采⽤的都是红波段或红外波段，对其它地物的清晰显⽰不够，但对海岸及其滩涂的调查⽐较适合；（4）具备标准假彩⾊图像的某些点，但⾊彩不会很饱和，图像看上去不够明亮；
（5）⽔浇地与旱地的区分容易。居民地的外围边界虽不⼗分清晰，但内部的街区结构特征清楚；
（6）植物会有较好的显⽰，但是植物类型的细分会有困难。3、4、5
⾮标准接近于真⾊的假彩⾊图像
对⽔系、居民点及其市容街道和公园⽔体、林地的图像判读是⽐较有利的。
432波段合成真彩⾊图像，接近地物真实⾊彩，图像平淡，⾊调灰暗
543波段合成标准假彩⾊图像，地物⾊彩鲜明，有利于植被（红⾊）分类，⽔体识别
