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	Landsat1	Landsat2	Landsat3	Landsat4	Landsat5	Landsat6	Landsat7
发射时间	1972.7.23	1975.1.12	1978.3.5	1982.7.16	1984.3	1993.1	1999.4.15
覆盖周期	18天	18天	18天	16天	16天	—	16天
扫幅宽度	185km	185km	185km	185km	185km	—	185km
波段数	4	4	4	7	7	—	8
机载传感器	MSS	MSS	MSS	MSS、TM	MSS、TM	—	ETM+
运行情况	1978退役	1976年失灵， 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

Landsat-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:earthexplorer.usgs.gov
NASA:
美国，英文界面，网址为:earthdata.nasa.gov
地理空间数据云：
中科院，中文界面，网址为:www.gscloud.cn

2 传感器简介

2.1 Landsat5 TM

Thematic Mapper (TM)

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
- 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+)。

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	0.45-0.52	30	用于水体穿透，分辨土壤植被
	Band2	绿色波段	0.52-0.60	30	分辨植被
	Band3	红色波段	0.63-0.69	30	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	0.76-0.90	30	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	1.55-1.75	30	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	2.08-2.35	30	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	0.52-0.90	15	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。

2.2.3 Landsat7 波段合成应用

ETM多波段合成解析

https://wenku.baidu.com/view/c2cc33125f0e7cd1842536e7.html

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	0.433–0.453	30
2-蓝波段	0.450–0.515	30
3-绿波段	0.525–0.600	30
4-红波段	0.630–0.680	30
5-近红外波段	0.845–0.885	30
6-短波红外1	1.560–1.660	30
7-短波红外2	2.100–2.300	30
8-全色波段	0.500–0.680	15
9-卷云波段	1.360–1.390	30
10-热红外1	10.60 -11.19	100
11-热红外2	11.50 -12.51	100

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 SWIR2、SWIR1、Red	城市
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、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。
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。