SPOT及TM数据介绍.doc

SPOT 和 TM 数据介绍
SPOT 数据
SPOT数据是由SPOT系列卫星观测后接收到的数据。
SPOT卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统。“SPOT”系法文Systeme Probatoire d’Observation dela Tarre的缩写，意即地球观测系统。卫星采用近极地圆形太阳同步轨道。轨道倾角93.7°，平均高度832公里（在北纬45°处），绕地球一周的平均时间为101.4分钟。轨道是“定态”（phased）的，重复覆盖周期为26天。卫星覆盖全球一次共需369条轨道。卫星在地方时上午10时30分由北向南飞越赤道，此时轨道间距为108.6公里。随纬度增加轨距缩小。星上载有两台完全相同的高分辨率可见光遥感器（HRV），是采用电荷耦合器件线阵（CCD）的推帚式（push-broom）光电扫描仪，其地面分辨率全色波段为10米；多波段为20米。当以“双垂直”方式进行近似垂直扫描时，两台仪器共同覆盖一个宽117公里的区域，并且产生一对SPOT影像。两帧影像有3公里的重叠部分，其中线在参考轨道上。其中每一影像覆盖面积60×60公里2。当进行侧向（可达27°）扫描时，每一影像覆盖面积为80×80公里2。这种交向观测可获得较高的重复覆盖率和立体像对，便于进行立体测图。
SPOT系列卫星至今已发射了4颗，目前在轨运行的有SPOT-1、2、4。法国SPOT IMAGE公司计划在2002年发射SPOT-5卫星，以满足用户对SPOT数据的持续需求。
下面是四种SPOT数据对比。
多光谱XS
20米分辨率
B1
0.50～0.59μm
B2
0.61～0.68μm
B3
0.78～0.89μm
全色P，10米分辨率
Pan
0.50～0.73μm
表 1 SPOT-1，2，3的波段和分辨率

多光谱XI
20米分辨率
B1
0.50～0.59μm
B2
0.61～0.68μm
B3
0.78～0.89μm
SWIR
1.58～1.75μm
单色M，10米分辨率
B2
0.61～0.68μm
表 2 SPOT-4的波段和分辨率
Ms1——近红外（0.78 - 0.89 µm）
Ms2——红色（0.61 - 0.68 µm）
Ms3——绿色（0.50 - 0.59 µm）
Ms4——短波红外（1.58 - 1.75 µm）
全色——（0.48 - 0.71 µm）
与SPOT-1、2、3不同之处在于，SPOT-4 HRVIR传感器采用与多光谱XI模式B2波段光谱范围相同的单色模式M，取代了原来的全色P模式；而多光谱XI模式增加了一个短波红外波段(SWIR：Short Wave Infrared)，增强了SPOT卫星在农业和森林资源调查、地表积雪覆盖的监测及地质矿产资源勘探等方面的应用潜力。
TM 数据
TM遥感影像的数据类型为DAT，我们拿到的一景影像中的原始数据有三个文件，一个是SCENE01文件夹，其中包括TM影像的7个波段，band1到band7，还包括一个header.dat的头文件，共8个数据，另外的两个是LBL和SELF文件，可以用记事本打开，记录这景TM影像的一些基本信息，如时间、经纬度、像元的行列数等。
各个波段的特征
B1 为蓝色波段，该波段位于水体衰减系数最小的部位，对水体的穿透力最大，用于判别水深，研究浅海水下地形、水体浑浊度等，进行水系及浅海水域制图；
B2 为绿色波段，该波段位于绿色植物的反射峰附近，对健康茂盛植物反射敏感，可以识别植物类别和评价植物生产力，对水体具有一定的穿透力，可反映水下地形、沙洲、沿岸沙坝等特征；
B3 为红波段，该波段位于叶绿素的主要吸收带，可用于区分植物类型、覆盖度、判断植物生长状况等，此外该波段对裸露地表、植被、岩性、地层、构造、地貌、水文等特征均可提供丰富的植物信息；
B4 为近红外波段，该波段位于植物的高反射区，反映了大量的植物信息，多用于植物的识别、分类，同时它也位于水体的强吸收区，用于勾绘水体边界，识别与水有关的地质构造、地貌等；
B5 为短波红外波段，该波段位于两个水体吸收带之间，对植物和土壤水分含量敏感，从而提高了区分作物的能力，此外，在该波段上雪比云的反射率低，两者易于区分，B5 的信息量大，应用率较高；
B6 为热红外波段，该波段对地物热量辐射敏感，根据辐射热差异可用于作物与森林区分、水体、岩石等地表特征识别；
B7 为短波外波段，波长比 B5 大，是专为地质调查追加的波段，该波段对岩石、特定矿物反应敏感，用于区分主要岩石类型、岩石水热蚀变，探测与交代岩石有关的粘土矿物等；
B8 为全色波段（Pan），该波段为 Landsat-7 新增波段，它覆盖的光谱范围较广，空间分辨率较其他波段高，因而多用于获取地面的几何特征。
波段组合：
TM321（RGB）：均是可见光波段，合成结果接近自然色彩。对浅水透视效果 好，可用于监测水体的浊度、含沙量、水体沉淀物质形成的絮状物、水底地形。一般而言：深水深蓝色；浅水浅蓝色；水体悬浮物是絮状影像；健康植被绿色；土壤 棕色或褐色。可用于水库、河口及海岸带研究，但对水陆分界的划分不合适。 这种RGB组合模拟出一副自然色的图像。有时用于海岸线的研究和烟柱的探测。
TM453（RGB）：2个红外波段、1个红色波段。对内陆湖泊及河流分辨清楚。植被类型及长势可由棕、绿、橙、黄等色调分别。能区分土壤含水量（水分越多则越暗）。用于土壤湿度和植被状况的分析。也很好的用于内陆水体和陆地/水体边界的确定。
TM742（RGB）：植被基本都是绿色，城市呈现品红色或紫色，草地淡绿色，森林深绿色（针叶林色调比阔叶林暗）。能区分土壤和植被的含水量。适用于水/陆边界划分、土/植被边界划分，但不适于植被分类。 土壤和植被湿度内容分析；内陆水体定位。植被显示为绿色的阴影。
TM432（RGB）：标准假彩色。植被呈现各种红色调。深红色/亮红色为阔叶林，浅红色为草地等生物量较小的植被。密集的城市地区为青灰色。最适合用于植被分类。 红外假色，在植被、农作物、土地利用和湿地分析的遥感方面，这是最常用的波段组合。
TM543（RGB）：城镇和农村土地利用的区分；陆地/水体边界的确定。
TM457（RGB）：探测云，雪和冰（尤其在高维度地区）。
tm4－tm3/tm4＋tm3 NDVI－标准差植被指数；
TM波段4：3的不同比率被证明在增强不同植被类型对比度方面很有用。
光谱差异
　ＴＭ１　居民地与河流菜地不易分开．
　ＴＭ２ 居民地与河流菜地不易分
　ＴＭ３ 乡村与菜地不易分
　ＴＭ４ 农田与道路不易分，乡镇，道路，河滩易浑．
　ＴＭ５ 县城与农田不易分
　ＴＭ６ 村庄与河流易混．