如何利用历史卫星图像来访问旧数据

如何利用历史卫星图像来访问旧数据


发布日期: 2022-11-29 更新日期: 2022-11-29 编辑:xuzhiping1 浏览次数: 282

标签:

摘要: 历史卫星图像的收集能够比较现在和过去的改变,以检测变化、做出预测并减轻一定的损失。历史卫星图像的收集有多个来源,并具有商业历史图像或免费授予访问的权限,同时具有下载选项或仅用于在线查看的功能。EOSDA LandViewer(详情参见 https://eos....

历史卫星图像的收集能够比较现在和过去的改变,以检测变化、做出预测并减轻一定的损失。历史卫星图像的收集有多个来源,并具有商业历史图像或免费授予访问的权限,同时具有下载选项或仅用于在线查看的功能。EOSDA LandViewer(详情参见 https://eos.com/products/landviewer/)提供来自近十几个来源的历史航空或卫星图像,本文将介绍根据历史图像如何访问旧数据的过程。

旧卫星图像:地球观测任务的时间表

Landsat 计划是迄今为止从太空检索图像超过 50 年的最长任务。它可以标榜迄今为止最大的数据收集(数十亿历史卫星图像),其中最古老的是1972年 Landsat-1。随着时间的推移,由于美国地质调查局和美国宇航局每14至16天提供一次太空掠影,又有六颗 Landsat 加入了他们的前身。最后两个卫星是 Landsat-7 和 Landsat-8,分别从1999年和2013年投入运行。

后来,Landsat 的地球观测计划得到了 Terra 和 Aqua MODIS(美国国家航空航天局和美国地质调查局),Sentinel-1 和 Sentinel-2(ESA),CBERS(中国和巴西政府)等的支持。Landsat 1-5 已经完成任务,为珍贵的历史卫星图像数据库做出了贡献。其他的仍在轨道上,由最新的遥感数据(光学和雷达)丰富历史收藏。

下面的信息图提供了有关发射和完成的时间。

卫星图像

为什么旧的卫星图像是黑白的?

几乎所有的卫星图像最初都是黑白的。它们只有在使用特定滤镜(空间分析中的颜色转换)处理后才能获得颜色。例如,为假彩色图像指定有条件的颜色。自然彩色图像是用 RGB 滤镜(红、绿、蓝)处理的,这是人眼能感觉到的。

哪里可以找到旧的卫星图像?

大多数获取卫星历史数据的数据库都专门用于一项单独的任务。如 EOSDA LandViewer,它能够在一个地方提供来自不同收藏的旧图像。其中的历史卫星图像可以追溯到1982年,从十个来源中获得。每个来源的旧图像都有自己的细节,因此该集合可以满足每个人的需求:

  • 位置:全球地球的历史卫星图像;
  • 重访时间:从几天到两周;
  • 空间分辨率:免费的中低卫星历史图像,网格为 100 至 10 m/像素,高分辨率图像可应要求提供。

除了来自卫星的数据,还有由另一种媒介-飞机捕获的历史数据集。其航拍图像覆盖的区域更小,但分辨率更高。例如,EOSDA LandViewer 包括来自美国 NAIP 计划(2010-1017) 的位置的 1 米详细和免费历史卫星图像。1940 年代欧洲城市的旧航拍图像可在 Google 地球上找到。对于1982 年之前我们星球的历史图像,可以访问 USGS 地球探测器(Landsat 1-3 数据集)。

如何获取历史卫星图像

有多个在线服务可提供过去时期所需的数据。其中一些是商业性的,另一些则允许免费获取历史卫星图像。如 EOSDA LandViewer 就是此类服务之一。它的导航非常简单,因此在选择 AOI 和日期(或时间段)后,将获得符合标准的可用历史图像的完整列表。图像类型、云量、太阳高度、AOI 覆盖范围和传感器类型等过滤器,允许用户缩小查询范围并更快地查看历史卫星图像。

EOSDA LandViewer 中有几种类型的历史图像:

  • 被动(白天/夜晚/低分辨率);
  • 主动;
  • 地形图块(用于构建 AOI 的 3D 图像/模型);
  • 高分辨率图像(用于详细分析)。

如要使用您自己的旧卫星图像,请将其上传到 EOS 存储,以便在 EOSDA LandViewer 中进行进一步分析。以下传感器和来源一直在检索 EOSDA LandViewer 中的历史卫星图像集:

  • Sentinel-2 MSI(多光谱仪器);
  • Landsat-8 OLI(可操作陆地成像仪)和 TIRS(热红外传感器);
  • Landsat-7 ETM+(增强型专题制图器);
  • Landsat 4-5 MSS(多光谱扫描仪);
  • Landsat 4-5 TM(专题制图仪);
  • CBERS-4 MUX(多光谱相机);
  • CBERS-4 WFI(广角成像仪);
  • CBERS-4 PAN5(全色和多光谱相机);
  • CBERS-4 PAN10(全色和多光谱相机);
  • NAIP(胶片和数码相机)。

下载地球的旧卫星图像

与搜索不同,从太空下载旧数据并不那么容易。首先,并非所有资源都提供这样的选项。其次,提供它的人并不总是免费的。EOSDA LandViewer 中的所有低分辨率和中分辨率图像都是开放访问的。这意味着下载过去的卫星图像也是免费的,并且可以 JPEG、KMZ 或 GeoTIFF 文件的形式提供。

如何使用历史卫星图像

为了增强用户体验,EOSDA LandViewer 配备了许多功能,可以出于兴趣、科学研究或商业用途使用这些功能。

变化检测

龙卷风、森林火灾、海啸、洪水或火山爆发等自然灾害无法预防,但及时跟踪最小的变化有助于减轻损失。对于普通用户来说,查看他们的城市在一个世纪前的样子可能会非常有趣。EOSDA LandViewer 可以使用不同日期的同一 AOI 的变化检测工具提供任何一种洞察力。用户还可以将结果嵌入网站或在社交媒体上分享。

比较古巴青年岛的两张历史卫星图像

比较古巴青年岛的两张历史卫星图像

时间序列图

时间序列分析允许使用基于 NDVI 的时空时间序列植被指数图,以及 NDWI 和 NDSI 的指数图进行数据动态可视化。该功能可用于监测植被生长、土地利用变化、作物发育阶段识别等。

历史卫星图像的可视化图表是在过滤传感器(通常是 Sentinel-2 和 Landsat-8)和分析时间间隔后生成的。指定兴趣区不得超过200平方公里。图表允许跟踪指数值变化的动态。图表上的每个点都对应于所选时间框架内的特定图像。要在线查看历史卫星图像的详细信息,请通过单击放大任意点。

时间序列图

延时动画

变化检测功能显示了一段时间内事件的动态,无论是几个世纪、几十年还是几年。然而,动画演示比静止观察提供了更生动、更有趣的画面,通过延时动画工具提供了这样的机会。生成的 GIF 或视频适用于商业和科学领域以及日常使用。因此,卫星图像的历史延时为漏油、城市发展、森林砍伐、冰盖开裂和融化等提供了宝贵的见解。

延时动画

使用彩色红外(植被)波段组合的 Sentinel 2 监测在美国怀俄明州黄石国家公园发生洪水的结果

追踪动态并识别模式以预测未来

当今许多行业都需要历史卫星图像,而农业是从过去和现在的比较中受益的最古老的行业之一。访问有关作物生产季节的旧卫星图像可以生成历史 NDVI 时间序列并得出田间生产力、识别趋势和预测产量的结论。

商业历史卫星图像

低分辨率和中等分辨率的历史图像往往不足以进行适当的分析,而购买高分辨率的历史卫星图像则为详细研究开辟了更多机会。高分辨率图像在环境监测(包括自然灾害)、自然污染或气候变化的环境影响方面影像较大。高分辨率还为采矿、建筑和施工以及其他领域带来许多帮助。EOSDA LandViewer 中历史高分辨率图像的分辨率为 0.4 至 2 米/像素,可作为 GeoTIFF 下载。

相关推荐

关注公众号
获取免费资源

随机推荐


Copyright © Since 2014. 开源地理空间基金会中文分会 吉ICP备05002032号

Powered by TorCMS

OSGeo 中国中心 邮件列表

问题讨论 : 要订阅或者退订列表,请点击 订阅

发言 : 请写信给: osgeo-china@lists.osgeo.org