Eoli-sa软件学习.doc

Eoli-sa软件学习与使用-ASAR与PALSAR数据查询目录一、软件窗口2二、ENVISAT卫星及ASAR数据2三、ALOS卫星及PALSAR数据8四、雷达卫星数据介绍111.雷达卫星数据产品介绍ERS卫星112.雷达卫星数据产品介绍RADARSAT卫星123.雷达卫星数据产品介绍日本JERS-1卫星144.雷达卫星数据产品介绍TerraSAR-X卫星14五、Eoli-sa软件的使用151.查询过程与步骤152.ASAR与PALSAR数据参数说明17一、软件窗口软件使用：EOLI-SA procedure for data ordering部分参考:PALSAR_Radiometric_and_Geometric_Calibration.pdf Alos卫星载荷.docx河海大学微波遥感实习二、ENVISAT卫星及ASAR数据ENVISAT卫星是欧空局的对地观测卫星系列之一，于2002年3月1日发射升空。该卫星是欧洲迄今建造的最大的环境卫星。星上载有10种探测设备，其中4种是ERS-1/2所载设备的改进型，所载最大设备是先进的合成孔径雷达（ASAR），可生成海洋、海岸、极地冰冠和陆地数据ENVISAT卫星是欧空局的对地观测卫星系列之一，于2002年3月1日发射升空。该卫星是欧洲迄今建造的最大的环境卫星。星上载有10种探测设备，其中4种是ERS-1/2所载设备的改进型，所载最大设备是先进的合成孔径雷达（ASAR），可生成海洋、海岸、极地冰冠和陆地的高质量图象，为科学家提供更高分辨率的图象来研究海洋的变化。其他设备将提供更高精度的数据，用于研究地球大气层及大气密度。作为ERS-1/2合成孔径雷达卫星的延续，Envisat-1数据主要用于监视环境，即对地球表面和大气层进行连续的观测，供制图、资源勘查、气象及灾害判断之用。卫星的主要参数如下:发射时间 2002年3月1日（欧洲中部时间） 运载工具 阿里亚纳5号火箭 发射重量 8200公斤 有效载荷重量（仪器） 2050公斤 设计寿命 5年 10年 星上仪器数量 10 轨道 太阳同步，高度800公里 轨道倾角 98 单圈时间 101分钟 重复周期 35天 耗资 大约20亿欧元 主要参与国家 奥地利，比利时，加拿大，丹麦，法国，芬兰，德国，意大利，挪威，西班牙，瑞典，瑞士，荷兰和英国 ASAR是ENVISAT加载的一种高分辨率测试成像雷达，运行波段为C波段，其应用覆盖了海洋波浪研究，海冰范围和运动的研究，陆地表面研究及对环境、气候变化进行监测。其数据优点主要体现在雷达数据的覆盖范围大，多极化方式，多入射角和操作模式的灵活性上。ASAR数据的5种工作模式：测量模式功能描述图像模式极化方式为：VV或HH，7个可选带宽（56-100km），空间分辨率30m极化模式每次获得2幅配准图像，7个可选带宽，极化方式为HH/VV、HH/HV、HH/VH空间分辨率大约30m带宽模式一景400km*400km，空间分辨率150m，VV或HH极化方式全球监测模式空间分辨率1000m，覆盖整条轨道，VV或HH极化波模式数据是以小图斑形式，10km*5km或5km*5km，图斑轨道间距100km，VV或HH极化，可以转换成波光谱，主要用于海洋监测各种工作模式的特性模式ImageAlternating PolarisationWide SwathGlobal MonitoringWave成像宽度最大100 km最大100 km约400 km约400 km5 km下行数据率100 Mbit/s100 Mbit/s100 Mbit/s0.9 Mbit/s0.9 Mbit/s极化方式VV 或 HHVV / HH 或VV / VH 或HH / HVVV 或 HHVV 或 HHVV 或 HH分辨率30m30m150m1000m10m在上述五种工作模式中，高数据率的三种，即Image模式、Alternating Polarisation 模式和Wide Swath模式供国际地面站接收，低数据率的Global Monitoring模式和Wave模式仅供欧空局的地面站接收。（1）Image模式Image模式生成与ERS SAR类似的约30米空间分辨率的图象。但与ERS SAR不同的是：Image模式可以 在侧视10至45的范围内，提供7种不同入射角的成象，以HH或VV极化方式成像。 Image模式成像位置代号幅宽（公里）与星下点的距离（公里）入射角范围IS1105187 - 29215.0 - 22.9IS2105242 - 34719.2 - 26.7IS382337 - 41926.0 - 31.4IS488412 - 50031.0 - 36.3IS564490 - 55535.8 - 39.4IS670550 - 62039.1 - 42.8IS756615 - 67142.5 - 45.2（2）Alternating Polarisation模式Alternating Polarisation模式的图象与Image模式一样，具有约30米的空间分辨率的图象，以及同样IS1IS7的7种不同入射角的成象位置。但Alternating Polarisation模式提供同一地区的两种不同极化方式的图象，用户可根据需要从以下三中极化方式组合中选择一种。 VV和HHHH 和HVVV 和VH由于采用了特殊的数据处理技术，与Image模式相比，Alternating Polarisation模式图象辐射分辨率略有降低。（3）Wide Swath模式Wide Swath模式采用ScanSAR技术，可以提供更宽的成象条带。Wide Swath模式的成像幅宽是405公里，空间分辨率150米，可以HH或VV极化方式成像。ASAR数据的各级数据产品：工作模式Level-0数据产品Level-1B数据产品图像模式ASA_IM_0PASA_IMP_1P（精细图像）ASA_IMS_1P（单视复图像） ASA_IMG_1P（椭球地理编码）ASA_IMM_1P（中分辨率图像）极化模式ASA_APC_0P（极化方式HH/VV）ASA_APV_0P（极化方式VV/VH） ASA_APH_0P（极化方式HH/HV）ASA_APP_1P（精细图像）ASA_APG_1P（椭球地理编码图像） ASA_APM_1P（中分辨率图像）ASA_APS_1P（复图像）带宽模式ASA_WS_0P（带宽模式）ASA_WSM_1P(标准图像)全球监测模式ASA_GM_0P（全球监测模式）ASA_GMI_1P(图像)波模式ASA_WV_0P（波模式）ASA_WVI_1P（精细图像）ASA_WVS_1P（复图像） 问题：数据产品表格中无Eoli-sa软件ASA_WVW_2P数据的说明0级产品：该级别产品是经过了重新格式化，按时间存储的卫星数据，为ENVISAT PDS中最低的级别产品，从原始数据中得到，可以在任何其他软件中进行处理，主要用于测试SAR处理器，或研究SAR的整个数据处理流程。1B级产品：该级产品是经过地理定位的工程基础产品,数据已经被转换成工程单位,辅助数据同测量数据分离开来,并对数据进行了有选择的定标。这个产品是更高级产品的基础。1B产品是从0级产品得到的,共有3种形式:(1)未经证实的。该产品以准实时方式产生,用于对仪器进行监测。该产品是利用准实时辅助数据(即,没有精确的轨道向量或定标数据)得到的。(2)完全证实的。离线产生,按时间排序,没有重叠,没有数据间隙,经过完全验证。是进一步离线处理的基础。利用最精确的辅助数据产生。(3)部分证实的。该产品只是没有利用最精确的辅助数据进行处理。每个模式下主要有下列产品:(1)精细图像(precision image)。该产品是一个多视、地距数字图像(VV或者HH)。可以用于多时向的分析,并可用于获取后向散射系数。对已知的系统误差进行了改正。绝对定标参数存放在产品注释中。(2)椭球地理编码图像(ellipsoid geocoded image)。该产品同精细图像类似,只是经过了地图投影。绝对定标参数存放在产品注释中。(3)单视复图像( single- look complex)。该产品用于SAR图像的质量评价、定标、生成干涉图或者用于风/波的应用。该产品经过较少的改正和内插,以保证在生成更高级产品时具有更大的自由度。绝对定标参数存放在产品注释中。(4)中分辨率图像(medium-resolution image)。该产品的分辨率为150 m,该产品主要用于海冰和海洋学应用。绝对定标参数存放在产品注释中。ASAR还有两种辅助模式( testmodes和module steppingmode)和一种定标模式(external characterization mode)数据类型,这些数据模式用于测试、定标和仪器监测,这里没有列出。另外一种分类方法将ASAR数据产品分为图像产品和波模式产品。在图像产品中,又可分为带图像产品( striplineprocessed image product)和景图像产品( stand-alone imageproduct)。带图像产品起覆盖大小范围是一个完整的扫描带或者一整条条轨道(比如全球监测模式),并保证了产品覆盖范围内的几何和辐射的连续性;景图像产品可以从带图像产品中进行提取。而景图像的大小是基于granule为基本单位的。景图像产品是根据用户需求生产,可以直接从0级产品得到,包括:图像模式单视复图(ASA_IMS_1P)、图像模式精细图(ASA_IMP_1P)、图像模式椭球地理编码图(ASA_IMG_1P)、极化模式单视复图(ASA_APS_1P)和极化模式精细图(ASA_APP_1P);极化模式椭球地理编码图(ASA_APG_1P);带图像产品包括所有中分辨率的图像产品和浏览图像产品。与其他SAR卫星相比,ENVISAT卫星具有多极化的特性。其Image模式的HH产品可应用在地质学、测海学,VV或者HH产品可应用在融雪、农作物状况、地震/火山/陆地下沉、冰河/冰层运动等的监测;Alternating Polarisation模式的VV/VH产品可应用在农业、林学、水文学、土地覆盖、土壤湿度等方面,HH/HV产品可应用在城市制图、船只探测等,VV/HH产品可应用在海洋学、海洋气象学、沿海现象、表面特征等;Wide Swath模式的HH产品可应用在海洋学、海冰范围监测、洪水监测等,VV产品可应用在污染监测、土地湿度估计、海洋气象学等,VV或者HH产品可应用在植被制图、冰层范围和融化区域等。ASAR数据的命名规则：general the name on the file is something like:ASA_IMS_1PPIPA20050402_095556_000000162036_00065_16151_0388.N1ASA = sensor ASAR传感器IMS = mode and product (Image mode, SLC product) 成像模式，有很多种，WS，WSS，IM，。_1PPIPA = order number, not interesting 订制的编号20050402 = date 数据获取的时间UTC时间_095556_ = IMPORTANT! This is the start time (its not exactly what you see in EOLI SA, but you just need to know it roughly so that you know the area)_000000162036_ = Some kind of code, not interesting_00065_ = TRACK enviview里给出的解释是 relative orbit_16151_ = ORBIT absolute orbit_0388_ = Some kind of code, not interesting三、ALOS卫星及PALSAR数据日本地球观测卫星计划主要包括2个系列：大气和海洋观测系列以及陆地观测系列。先进对地观测卫星ALOS是JERS-1与ADEOS的后继星，采用了先进的陆地观测技术，能够获取全球高分辨率陆地观测数据，主要应用目标为测绘、区域环境观测、灾害监测、资源调查等领域。ALOS卫星采用了高速大容量数据处理技术与卫星精确定位和姿态控制技术，下为ALOS卫星的基本参数。 发射时间：2006.01.24 运载火箭：H-IIA 卫星质量：约4000KG 产生电量：7000W 设计寿命：3-5年 轨道：太阳同步，高度691.65KM，倾角98.16 重复周期：46天 重访时间：2天 数据速率：240MBPS(通过中继星)120MBPS（直接下传）PALSAR是一主动式微波传感器，它不受云层、天气和昼夜影响，可全天候对地观测，比JERS-1卫星所携带的SAR传感器性能更优越。该传感器具有高分辨率、扫描式合成孔径雷达、极化三种观测模式，使之能获取比普通SAR更宽的地面幅宽。PALSAR传感器基本参数模式高分辨率模式扫描式合成孔径雷达极化(试验模式)中心频率1270 MHz(L波段)线性调频宽度（Chirp Bandwidth）28MHz14MHz14MHz,28MHz14MHz极化方式HH or VVHH+HV or VV+VHHH or VVHH+HV+VH+VV入射角8 to 608 to 6018 to 438 to 30空间分辨率744m1488m100m(多视)2489m幅宽4070km4070km250350km2065km量化长度5位5 位5 位3或5位数据传输速率240Mbps240Mbps120Mbps,240Mbps240Mbps 注: 在侧视角度为41.5度时，PALSAR 观测区域在北纬 87.8度至南纬75.9 度之间。PALSAR 数据产品 Leve1 1.0 ：未经处理的原始信号产品，附带辐射与几何纠正参数。 Leve1 1.1 ：经过距离向和方位向压缩，斜距产品，单视复数数据。 Leve1 1.5 ：经过多视处理及地图投影，未采用DEM高程数据进行几何纠正。提供地理 编码或地理参考数据两种选择。PALSAR观测模式及参数Observation mode (Descriptor)Fine beam single(FBS High resolution)Fine beam dual(FBD High resolution)Direct downlink (DSN)ScanSARwide beam (WB1, WB2)Polarimetric (PLR)FrequencyL band (1.27GHz)Polarisation*Default modeHH* or VVHH+HV* or VV+VHHH* or VVHH* or VVHH+HV +VH +VV*Direct downlinkNoNoYesYesNoIncidence angle9.9 - 50.89.9 - 50.89.9 - 50.824.6 - 27.19.7 - 50.8Spatial resolutionRange10 metres20 metres20 metres100 metres30 metresAzimuth6.25 metres (2 looks)12.5 metres (4 looks)6.25 metres (2 looks)12.5 metres (4 looks)12.5 metres (4 looks)100 metres12.5 metres (4 looks)Swath width70 kilometres70 kilometres70 kilometres250 kilometres(3 scans)300 kilometres (4 scans)350 kilometres (5 scans四、雷达卫星数据介绍1. 雷达卫星数据产品介绍ERS卫星ERS-1 ERS-2 欧空局分别于1991年和1995年发射。携带有多种有效载荷，包括侧视合成孔径雷达（SAR）和风向散射计等装置），由于ERS-1（2）采用了先进的微波遥感技术来获取全天候与全天时的图象，比起传统的光学遥感图象有着独特的优点。ERS卫星参数：工作波段：C(4.20GHz-5.75GHz)椭圆形太阳同步轨道轨道高度：780公里半长轴：7153.135公里轨道倾角：98.52飞行周期：100.465分钟每天运行轨道数：14 -1/3降交点的当地太阳时：10：30空间分辨率：方位方向30米距离方向26.3米幅宽：100公里2. 雷达卫星数据产品介绍RADARSAT卫星1. RADARSAT-1RADARSAT卫星是加拿大于95年11月4日发射的，它具有7种模式、25种波束，不同入射角，因而具有多种分辨率（10-100米）、不同幅宽和多种信息特征。适用于全球环境和土地利用、自然资源监测等。卫星参数：太阳同步轨道（晨昏）轨道高度：796公里倾角：98.6o运行周期：100.7分钟重复周期：24天每天轨道数：14卫星过境的当地时间约为早6点晚6点。重量：2750kgRADARSAT-1工作模式工作模式波束位置入射角（度）标称分辨率（米）标称轴宽(公里)精细模式（5个波束位置）F1- F537-481050x50标准模式（7个波束位置）S1- S7 20-4930 100x100宽模式 （3个波束位置）W1-W3 20-4530150x150窄幅ScanSAR （2个波束位置）SN120-4050300x300SN231-4650300x300宽幅ScanSARSW120-49 100500x500超高入射角模式（6个波束位置）H1-H649-5925 75x75超低入射角模式L110-2335170x1702、RADARSAT-2RADARSAT-2是一颗搭载C波段传感器的高分辨率商用雷达卫星，由加拿大太空署与MDA公司合作，于2007年12月14日在哈萨克斯坦拜科努尔基地发射升空。卫星设计寿命7年而预计使用寿命可达12年，目前已投入运营。RADARSAT-2具有3-100米分辨率成像能力，多种极化方式使用户选择更为灵活，根据指令进行左右视切换获取图像缩短了卫星的重访周期，增加了立体数据的获取能力。另外，卫星具有强大的数据存储功能和高精度姿态测量及控制能力。该卫星接受编程订单。RADARSAT-2基本参数卫星种类：C波段SAR商用卫星运行商：加拿大MDA公司发射时间：2007年12月14日轨道类型：太阳同步轨道卫星高度：798km(赤道上空)重访周期：24天轨道周期：100.7分（14轨/天）拍摄方向：左右侧视特征：11种波束模式；左右侧视缩短了重访时间；丰富的极化信息Radarsat-2卫星及数据介绍，可参考以下网址：/sjyhfw/ygwxfj/dmjszjswx/201109/t20110929_3356418.html3. 雷达卫星数据产品介绍日本JERS-1卫星JERS-1日本宇宙开发事业团于1992年发射。用于国土调查、农林渔业、环境保护、灾害监测。星上传感器SAR。卫星参数：太阳同步轨道赤道上空高度：568.023公里半长轴：6946.165公里轨道倾角：97.662 周期：96.146分钟轨道重复周期：44天经过降交点的当地时间：10：30-11：00空间分辨率：方位方向18米距离方向18米幅宽：75公里4. 雷达卫星数据产品介绍TerraSAR-X卫星TerraSAR-X 卫星由德国空间中心（German Aerospace Center, DLR）和欧洲EADSAstrium 公司合作开发，其设计目标为：提供高质量、多模式的X 波段SAR 数据，以进行科学研究，在欧洲建立一个商业的EO（Earth Observation）市场。 TerraSARX轨道参数卫星种类高分辨率X波段商业SAR卫星维护公司德国: Infoterra GmbH公司（日本：PASCO公司）轨道类型太阳同步轨道轨道高度524.8km重访周期11天轨道周期94.85分钟侧视方向左右侧视特点高分辨率全天时、全天候X 波段获取信息参考文章：TerraSAR_X雷达卫星的系统特性与应用分析，倪维平，2009五、Eoli-sa软件的使用以北京地区为例1. 查询过程与步骤Eoli-sa是一款由欧空局研发的免费的多遥感平台软件,允许用户访问该目录的ESA地球观测数据产品,查询并最终定位。它还为GSP用户提供了一个在线检索元数据的功能。此外,EOLI-SA提供了许多专门的特性,比如干涉查询和OpenGIS兼容的服务器访问各种各样的地图。Eoli-sa将遥感数据产品集成到一起,用户可以轻松地查询和浏览其中的内容。数据的查询步骤如下（以北京地区为例）：1) 打开软件。在Eoli-sa主要面向普通用户和欧洲全球环境安全监测机构提供数据查询和检索，切换到GMES User界面下可以明显看到其提供的数据类型更加详细。作为普通用户，可以在On Line Collections目录下选择需要的数据产品，如选取ENVISAT卫星ASAR传感器下ASAR Image Mode模式数据以及日本ALOS卫星ALOS PALSAR传感器数据，在选取的相应的数据前打勾，也可以通过keywords选择卫星或者传感器。2) 选择查询。设置搜索参数前需要选择查询模式，查询模式分为高级和标准，一般情况下选择标准模式即可，如果特殊情况下知道所需数据的参数如Orbit，Track，Frame等也可以使用高级模式精确查询。3) 设置搜索参数。搜索参数主要分为时间和范围，时间参数可以根据需要选择，一般选择默认即可，只需要把时间范围确定。范围参数可以通过文件导入，也可以将当前范围以文件形似导出，选择当前范围时可以通过Rect、Cir、Poly三种方式。以Rect为例，首先设置中央经纬度，北京中心地区经纬度大约为北纬39度54分20秒，东经116度25分29秒，再设置搜索宽度（以100Km为例），此时会在软件窗口中显示选择的区域，确定无误后，点击Search Catalogue。4) 数据结果显示。搜索完成后会有数据结果显示列表，按类型分组，每组下每100同类型的数据为一组，自动赋予相应的Id号，便于用户的使用。此时选择的相应数据范围也会标示在图上 5) 点击Append，数据会以列表的形式显示到窗口中，双击选定数据可以查看数据的各项参数，用户即可以选择合适的数据预览，订购。 2. ASAR与PALSAR数据参数说明ENVISAT卫星ASAR传感器Image Mode是VV或者HH的极化方式，观测角度分为七种，分别用IS1-IS7表示，在表格中以I1I7标注，扫描带宽度为56km（Swath7）到100km（Swath1），分辨率为30m，搜索数据结果如下：在表格中主要有以下几个参数：Display，Mosaic，Id，Mission，Sensor，Product，Status，Start，Stop，Orbit，Track，Swath，Pass 各个参数表示的含义如下表：参数意义备注Display显示在Display方框内勾选，则表示选择该数据，并在窗口内以红色方框显示，反之，则表示放弃选择Mosaic加载卫星数据将卫星实际拍摄到的卫星数据加载到地图上Id数据的Id号当搜索到的数据过多时，自动生成Id号以便于显示Mission卫星名称获取数据的卫星Sensor传感器获取数的传感器，即ASAR/IMProduct产品ASR表示传感器，IM表示观测模式，OP表示产品的等级划分Status数据状态分为三类Planed，Achieved，PotentialStart获取数据开始时间获