一、Tiers数据介绍
USGS为每一颗Landsat卫星都提供了三层(类别)的数据:Tier1(T1),Tier2(T2),Real Time(RT)来满足科研人员的不同需求。
- T1:满足几何和辐射质量要求的数据。其具有最高数据质量的Landsat影像被归入第1级,该数据适合进行时间序列分析。
- T2:在处理过程中不符合一级标准的数据归并到到二级,即T2数据。T2使用了与T1相同的辐射标准,但由于不太准确的轨道信息(针对较早的Landsat传感器)、明显的云层覆盖、地面控制不足或其他因素影像,不能达到T1数据的几何校正精度。
- RT数据:尚未评估处理的数据,Landsat 7 ETM+ 和 Landsat 8 OLI/TIRS 数据在下行时进行实时处理。数据放置在实时层,可在12小时内下载。从RT数据到T1或T2数据的转换延迟时间在14到26天之间。
现以Landsat8为例进行详细介绍:其中T1_RT数据会不断的被新采集的场景扩充,同时也会有T1_RT数据被处理后分配给T1或者T2中,处理完成的T1_RT数据会在原数据集中删除掉,由此来不断地运作。
图 1 Landsat8数据集集合
上述 T1 或 T2 图像的每个集合都提供 TOA(大气顶部反射率)、SR(地表反射率)和 LST(地表温度)产品。下表以 Landsat 8 数据为例描述了 TOA 和 SR/LST 集合的集合 ID。
图 2 TOA 和 SR/LST 集合的集合 ID
1、大气层顶(Top of Atmosphere)
大气层顶 (TOA) 通常适用于评估单一日期、单一场景的影像(即相对较小研究区域内的土地覆盖分类)。这是由于不同程度的太阳效应取决于收集的日期、时间和纬度。
大气表观反射率(简称TOA reflectance)是飞行在大气层之外的航天传感器量测的反射率。这种反射率包括云层、气溶胶和气体的贡献。大气表观反射率通过辐射亮度定标参数,太阳辐照度,太阳高度角和成像时间等几个参数计算得到。
2、表面反射率(Surface Reflectance)
该数据集包含从Landsat 8 OLI/TIRS传感器产生的数据中提取的大气校正表面反射率和地表温度。这些图像包含5个可见光和近红外(VNIR)波段和2个短波红外(SWIR)波段,这些波段被处理成正射的表面反射率,还有一个热红外(TIR)波段被处理成正射的表面温度。即使是表面反射率产品也会受到低太阳角度、过多云层以及北纬 65 度以上的覆盖位置的不利影响(Young 等人,2017 年)
3、地表温度(Land Surface Temperature)
陆地表面温度(LST)是衡量地球表面水热平衡的重要参数,其在全球水文、生态、农业、环境、气候及灾害监测等领域具有重要的研究意义。陆地表面温度即太阳的热能被辐射到达地面后,一部分被反射,一部分被地面吸收,使地面增热,对地面的温度进行测量后得到的温度就是地表温度。地表温度还会由所处地点环境而有所不同。
二、数据下载
1、登录GEE平台上传所需区域的矢量数据。点击【Assets】-【New】-【Table Upload】-【Shape files】,此处小羊选择的是山西省的边界。
2、导入兴趣区域,点击导入山西的适量边界。
3、键入代码后运行,运行结果如下图所示,可以得到2020年一月份,运量少于30%的地表反射率影像有49张。
var roi = ee.FeatureCollection("users/YXX/shanxi");//加载ROI
var collection = ee.ImageCollection("LANDSAT/LC08/C01/T1_SR")
.filterDate('2020-1-1', '2020-1-31') //筛选日期设置
.filterBounds(roi)
.filter(ee.Filter.lte('CLOUD_COVER',30))//云量设置30%一下
.sort('CLOUD_COVER')//按云量排序
print(collection)
//导出函数定义
function exportImageCollection(imgCol, roi, scale) {
var indexList = imgCol.reduceColumns(ee.Reducer.toList(), ["system:index"])
.get("list");
indexList.evaluate(function(indexs) {
for (var i=0; i<indexs.length; i++) {
var image = imgCol.filter(ee.Filter.eq("system:index", indexs[i])).first();
image = image.toInt16();
Export.image.toDrive({
image: image.clip(roi),
description: indexs[i],
fileNamePrefix: indexs[i],
region: roi,
scale: scale,
crs: "EPSG:4326",
maxPixels: 1e13
});
}
});
}
//影像导出
exportImageCollection(collection, roi, 30)
//影像加载
Map.addLayer(collection, {min:0, max:3000, bands:["B4","B3","B2"]}, "Image");
Map.addLayer(roi, {color: "red"}, "roi");
4、下载数据,可以在【Tasks】中点击【Run】运行。
注:本文是以landsat-8为例,如果想加载landsat-4、landsat-5或者landsat-7等则可以根据下表更改:
landsat-4 |
LANDSAT/LT04/C02/T1_L2 |
landsat-5 |
LANDSAT/LT05/C02/T2_L2 |
landsat-7 |
LANDSAT/LE07/C01/T1_SR |
三、参考文献
https://developers.google.com/earth-engine/guides/landsat#landsat-collection-structure
Google Earth Engine(GEE)——Landsat 9 TOA/SR/RT/T1/T1 6个版本GEE数据集 - 知乎