Основы работы с данными ДЗЗ:
Часть 1. Получение мультиспектральных снимков из открытых источников
Антон Новиков
anton.novikov@nextgis.com
Материалы предыдущих вебинаров:
Самые оперативные новости об обновлениях платформы и общение с командой в Telegram
@nextgis_chat — обсуждение любых тем вокруг
ПО и проектов NextGIS
@nextgis_ru — все важные новости платформы
Всегда открыты к общению по почте:
info@nextgis.com — общие вопросы
edu@nextgis.com — образование
support@nextgis.com — тех. поддержка
План вебинара
Основные съемочные системы, используемые в задачах природного мониторинга
Instrument | Agency | Missions | Measurements & applications | Technical characteristics |
METI (NASA) | Terra | Surface and cloud imaging with high spatial resolution, stereoscopic observation of local topography, cloud heights, volcanic plumes, and generation of local surface digital elevation maps. Surface temperature and emissivity. ASTER SWIR detectors are no longer functioning due to anomalously high SWIR detector temperatures. ASTER SWIR data acquired since April 2008 are not useable, and show saturation of values and severe striping. All attempts to bring the SWIR bands back to life have failed, and no further action is envisioned. | VNIR: 15 m, stereo: 15 m horizontally and 25 m vertical, SWIR: 30 m, TIR: 90 m | |
ESA (COM) | Current: Sentinel-2 A, Sentinel-2 B | Optical high spatial resolution imagery over land and coastal areas for GMES operational services. | 10 m for 4 bands in VNIR, 60 m for 3 dedicated atmospheric correction bands, 20 m for remaining bands | |
NASA | Terra, Aqua | Data on biological and physical processes on the surface of the Earth and in the lower atmosphere, and on global dynamics. Surface temperatures of land and ocean, chlorophyll fluorescence, land cover measurements, cloud cover (day and night). | VIS - TIR: 36 bands in range 0.4 - 14.4 µm | |
USGS (NASA) | Landsat 7,8,9 | Measures surface radiance and emittance, land cover state, and change (e.g., vegetation type). Used as multi-purpose imagery for land applications. | PAN: 15 m, VIS - SWIR: 30 m, TIR: 60 m | |
Detailed monitoring and characterization of rock and soil targets, vegetation, inland and coastal waters on a global scale. | GSD 30 m | |||
Роскосмос | Current: Meteor-M N2-2, Meteor-M N2-3 | Multispectral images of land & sea surfaces and ice cover. | 60 m - 120 m |
Полный перечень инструментов - https://database.eohandbook.com/database/instrumenttable.aspx
Особенности данных Landsat 8,9 и Sentinel-2
Тип данных | оптические | оптические |
Режим съемки | Моно съемка | моно съемка |
Спектральные каналы | панхроматический; VNIR (6), SWIR (2), TIR (2) | VNIR (8), SWIR (2) |
Пространственное разрешение в надире, м | 15 (панхроматический); 30 (VNIR, SWIR); 100 (TIR) | 10, 20, 60 (мультиспектральный) |
Динамический диапазон, бит/пиксель | 16 | 12 |
Ширина полосы съемки в надире, км | 185 | 290 |
Период повторной съемки | 1 раз в 16 суток | 1 раз в 5 дней |
Оператор | NASA/USGS | ЕКА |
Орбита | солнечно-синхронная | Солнечно-синхронная |
Высота, км | 705 | 786 |
Спектральные диапазоны Landsat 7-9 и Sentinel-2
Coastal | B01: 433–453 nm (10 m) | b1: 430–450 nm (30 m) |
Blue | B02: 458–523 nm (10 m) | b2: 450–515 nm (30 m) |
Green | B03: 543–578 nm (10 m) | b3: 525–600 nm (30 m) |
Red | B04: 650–680 nm (10 m) | b4: 630–680 nm (30 m) |
Red Edge 1 | B05: 698–713 nm (20 m) | —— |
Red Edge 2 | B06: 733–748 nm (20 m) | —— |
Red Edge 3 | B07: 773–793 nm (20 m) | —— |
NIR | B08: 785–900 nm (10 m) | —— |
NIR-narrow | B8A: 855–875 nm (20 m) | b5: 845–885 nm (30 m) |
Water vapor | B09: 935–955 nm (60 m) | —— |
Cirrus | B10: 1360–1390 nm (60 m) | b9: 1360–1390 nm (30 m) |
SWIR-1 | B11: 1565–1655 nm (20 m) | b6: 1560–1660 nm (30 m) |
SWIR-2 | B12: 2100–2280 nm (20 m) | b7: 2100–2300 nm (30 m) |
PAN | —— | b8: 503–676 nm (15 m) |
Варианты готовых продуктов Landsat (coll2)
LC08_L1TP_003055_20170207_20170216_01_T1
1 – Landsat
2 – набор данных (C – OLI+TIRS; O – OLI; T – TIRS)
3 – Номер спутника (Landsat 8)
4 – Уровень обработки (L1 – TOA-reflectance, требует атмосферной коррекции, L2 – альбедо поверхности)
5 – номер сцены
6 – дата съемки (ггггддмм)
7 – дата обработки (ггггддмм)
8 – геометрическое качество данных (T1 - данные считаются подходящими для анализа временных рядов. T2 – то, что не вошло в T1)
1
2
3
4
5
6
7
8
Варианты готовых продуктов Sentinel
S2B_MSIL1C_20240130T100149_N0510_R122_T32TQS_20240130T105301
1 – КА (Sentinel 2 B)
2 – Уровень обработки (L1 C – TOA, требует атмосферной коррекции, L2A – альбедо поверхности)
3 – дата съемки (ггггммдд)
4 – дата обработки (ггггммдд)
HLS - Harmonized Landsat and Sentinel-2 совместно скорректированные данные Sentinel и Landsat
1
2
3
4
Источники данных и их особенности�
�
Источник | Данные | Особенности | Авторизация |
Landsat, ЦМР и многое другое | усложненный интерфейс, хорошие возможности для фильтрации данных � | ||
Landsat, ЦМР и немного еще | более простой интерфейс, мгновенная визуализация выбранной сцены (RGB) | ||
Sentinel (весь) Landsat (1-9), �нет возможности скачивания исходников | Продвинутый интерфейс, позволяющий отображать и анализировать снимки прямо в веб, нельзя загружать исходные растры | sentinel-hub.com в России через VPN, регистрация не на .ru доменах � | |
Sentinel (весь) Landsat (1-9) | Хороший интерфейс, возможность фильтрации данных | copernicus.eu в России через VPN, регистрация не на .ru доменах | |
Sentinel 1,2 | Простой интерфейс, возможность фильтрации данных (поиск выдает меньше результатов по сравнению с dataspace) | https://peps.cnes.fr без VPN, регистрация не на .ru доменах |
Источники данных и их особенности�
�
Источник | Данные | Особенности | Авторизация |
Sentinel Landsat много других продуктов | Переусложненный интерфейс. Sentinel только в виде HLS с 30 м разрешением | в России через VPN, регистрация не на .ru доменах | |
Sentinel-2 по названию исходной сцены | Сцена поставляется одним файлом, разрешение всех каналов приводится к единому значению. Нужно знать номер сцены | my.nextgis.com | |
Sentinel весь, Landsat весь, множество других продуктов | Самое большое хранилище данных, свой «движок» для обработки. Необходимость разбираться с командами, сложность выгрузки полученных данных. | Аккаунт google c дальнейшей дорегистрацией в кабинете. в России через VPN | |
Модуль Semi-Automatic Classification plugin | Sentinel-2 (c Copernicus), Landsat MPC/HLS Sentinel MPC/HLS и др. | Загрузка данных непосредственно в QGIS, возможен выбор отдельных каналов, возможен предпросмотр | Возможна загрузка без регистрации или с регистрацией https://urs.earthdata.nasa.gov/ или �https://dataspace.copernicus.eu/ |
Модуль STAC API Browser | Landsat весь, Sentinel-2, много других продуктов | Загрузка данных непосредственно в QGIS, возможен выбор отдельных каналов. Хорошие возможности фильтрации данных | Без регистрации (пока?) |
Спасибо за внимание!
Приглашаем к сотрудничеству!
Антон Новиков
anton.novikov@nextgis.com