六、卫星影像简介及档案操作

1、六、衛星影像簡介及檔案操作6.1 衛 星影 像簡 介6.1.1 法 國史 波特 衛星 (SPOT)SPOT 是 一個 太陽 同步 衛 星 ，平均 航 高 832 公 里 ，通過 赤 道的 時 間為 當地 時間 上 午 10 點 30 分 ， 通過台 灣 上空 約 為 10 點 45 分 。 軌道 與赤 道傾 斜 角 98.77 度 ， 繞地 球 一 圈週 期 約 101.4 分 ， 一天可轉 14.2 圈，每 26 天通過同一地區， SPOT 衛星一天內所繞 行 的 軌 道，在 赤 道 相 鄰 兩 軌 道 最 大 距 離 108.6 公 里，全 球 共 有 369 個 軌 道 (Track)

2、。1986 年 2 月法 國 成 功的 發射 第一 顆 SPOT 衛星 (SPOT 1)， 1990 年 1月間再發射第二顆 SPOT 2，兩顆衛星相距 180 公里， 同 時 負 責 接 收 的 工 作， 1993 年 8 月 間 SPOT 1 停 止 使 用， 9 月 底 再 次 成 功 的 發 射 SPOT 3 衛 星 。SOPT 衛星上有兩套 HRV(High Resolution Visible)感測器，每一套具多內光譜態(XS) 有及全色態( Pan) 兩種能力。多光譜 之 三個波段分別為綠光段(XS1 ：0.5m0.59m，) 紅光段(XS2 ：0.61 m0.68 m與)近紅外

3、光段(XS3 ： 0.79 m0.89 m。)全色態的 波長範圍在 0.51 m0.73 m。每 一個 HRV 之 每一波段皆有 6000 個電荷耦合裝置( CCD) 。其中全色態對應之每一個 CCD 對應一個 像元。多 譜態每一像元由兩個 CCD 之資料平均相加而組成。每 一HRV 之總視角(Total Field of View) 為 4.25 度。在 垂直往下看對應 之 地 面 寬 度 為 60Km( 此 時 PAN 之 像 元 為 10 公 尺， XS 之 像 元 為 20 公尺)。每一 HRV 可在27 度內移動，以作傾斜拍攝。在 27 度時 其 地 面 寬 度 為 80 公 里 ，

4、 此 時 之 PAN 之 像 元 為 15 公 尺 ， XS 之 像29元 為 27 公 尺。在 27 度 內 共 有 91 個 角 度 位 置，每 一 角 度 位 置 為 0.6 度。SPOT之其傾斜能力使得 SPOT可在其目標左右各 400餘公里內 選 擇。 欲觀 測 60 至 80 公 里 範圍 可 利用此 一 功能 對 一特定 地 區 增加觀測次數。6.1.2 美國大地衛星五號(Landsat 5)Landsat 5 於 1984 年 3 月 1 日 升 空，亦 為 太陽 同 步 地球 資 源衛 星，在 赤 道上空 705 公 里，高 度 運轉傾 斜 角為 98.2 度。每 次 約 上

5、午 9點 42分，由北向南南越赤道，繞地球一圈週期約 98.9 分， 每天繞行約 14圈，每 16天掃瞄同一地區。全球共有 233 個軌道， 以 Landsat 所 定 義 之 全 球 參 考 系 統 ( WRS) 表 示，定 為 Path ， Row座 標 系 ， 台 灣 地 區 處 Path 117-118 ， Row 42-45 。Landsat 掃 瞄 覆 蓋 地 面 每像 幅 (SCENE) 約185Km 170Km ，掃 瞄 一個 像 幅 約費 時 26.31 秒，在 赤 道附近 相 鄰 兩 張 影 像 重 疊 量 為 百 分 之 7.3，愈 向 兩 極 重 疊 愈 多，在 台 灣

6、 地 區 重 疊 約 百 分 之 14 。Landsat TM(Thematic Mapper) 有 7 個波段，其 中 1-5 和 7 的IFOV(Instantaneous Field of View)為 43rad相當 地 面解 析 力 30 公尺30 公尺(為可見光及近 紅外光)，波段 6 的 IFOV 170rad，6 相當地 面 解析 力 為 120 公尺 (為 熱紅 外光 波段 )。TM 垂 直 飛行 方向 做來 回 掃 瞄，掃 瞄張 角 為 14.7 度，相 當地 面 185 里 寬 ，每 個像 幅有 5996 行掃 瞄 線 ，每 行 有 6320 像點。1993 年十月間發射

7、失敗的 Landsat 6 ，主要之特色為另添單色 ETM(Enhanced Thematic Mapper)感 測 器 ， 地 面 解 析 度 達 15 公 尺 15 公 尺， 是 由 美國 EOSAT 公 司 負 責操 作 ，美國 將 於 1996 發30射 Landsat 7 號 取 代 之 。6.1.3 歐 洲資 源一 號衛 星 (ERS1)ERS1 是歐洲太空總署(European Space Agency ，ESA) 負責之 衛星，是以太陽同步軌道運行，軌道高度為 785 公里，軌道傾斜 角 約 為 98.5 度 ， 軌 道週 期目 前是以 35 天週 期 運 作， 1994 年

8、改為 三天週期，但只觀看全球之小部分，台灣只有南部可有資料。ERS1 上合成口徑雷達影像( SAR) 系統是以 23 度入射角斜視地面物攝取雷達回波資料，掃瞄軌跡寬約為 100 公里，掃瞄軌跡 中 心 距 離 衛 星 軌 道 投 影 中 心 方 為 294 公 里 。因合成口徑雷達影像不受天候影響，且日夜均可取樣應有助於未來台灣地區遙測應用。6.2 衛 星 影 像原 始 格式世 界各處 接收 站所 供 應 的衛星 影 像包 括：美國 陸 地衛星 及 法國 的 史 波 特 衛 星 ， 其 資 料 格 式 係 所 謂 的 BSQ ( Band sequential ) 格式；即各波段的影像資料分檔

9、順序儲存。美國陸地衛星共有七 個波段，其中前三個波段為可見光的藍光、綠光及紅光波段，可 用來合成真色影像；或以第 2、3、4 三 個波段 ，即 綠光、紅光及 紅外光合成假色影像。法國史波特衛星供有三個波段，分別為： 綠光、紅光、及紅外光，可用來合成假色影像。6.3 影 像格 式轉 換各影像處理系統有其一定的某幾種資料輸入格式。當我們從接收站取得 BSQ 格式的原始遙測影像資料時，第 一件要做的工作31就是資料格式轉換。在運用個人電腦提供的影像處理程式來做遙測影像處理時，第一步工作也就是將原始遙測影像資料轉換成個人電腦常用軟體 普 遍 接受 的格 式， 例如 ： TIFF 格 式、 TARGA

10、格 式、 PCX 格 式 及 BMP 格式等。謹以較為簡易的 24位元 TARGA 格式說明如次：(1) 檔頭：共有 18 個位元組，其中較重要的資訊如下：13-14位元組：X 方 向 點數 ， 低位元 組 在 前面 。15-16位元組：Y 方 向 點數 ， 低位元 組 在 前面 。17位元組：內 容為 24， 表 示每一 像 位 元以 24位元表示。(2) 檔身：影像從最後一列往上，每一列按像元 (Pixel) 從右到左 的 以 BGR 順序排 列 。本研習會提供 BSQ2TGA 電腦 程式，可 供原始遙測影像轉換 成 TARGA 格式 的檔案。 另外，新版 PhotoStyler 已提供 BSQ 格 式之輸入，可減少檔案格式轉換的手續，增加了許多使用上的方 便性。6.4 切 圖及 接圖 的 問 題影像切圖的問題，各影像處理系統皆有提供，使 用上均極為方 便 。對 於 接 圖的 問題 ，若 所 取得 的影 像 為等級 X 的 資 料，