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遥感数据产品等级快速入门

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遥感数据产品等级快速入门

产品等级用于描述影像产品所经历的数据处理程度

作者匿名 发布时间:2015年7月14日,星期二

1986年,NASA(美国国家航空航天局)定义了一套处理“等级”,用于对从其地球观测系统获取的遥感数据所产生的标准数据产品进行分类。其核心思想是:任何输出产品的给定等级能够表明在创建该产品时所应用的数据处理类型,从而使产品的使用者了解其适用的用途。NASA为每个等级制定了简要定义。

截至2015年2月2日的NASA地球科学部在轨运行任务 - NASA,公共领域

该系统的关键之处在于,每个等级都是累积性的,源于其下一级,并且是达到上一级处理所需的前提输入数据。0级数据本质上是原始的、未经处理的仪器和传感器数据。尽管在这个基础层面上,数据可能对关注传感器校准和灵敏度的人有用,但0级数据的主要用途是作为原始来源,输入数据处理链以生成更高级别的输出。1级数据可以逆推回其0级状态,并且是可能产生的所有更高级别数据集的基础。

达到2级时,数据集变得可以直接用于大多数科学应用。这些数据集可能比它们所源自的1级数据要小,因为它们可能在空间范围或光谱范围等某个方面有所缩减。3级产品往往更小,使其更易于处理,并且这些数据集在空间和时间上的规则组织形式使其适合与不同来源的数据相结合。基本上,随着处理等级的提升,数据集的规模会变小,但它们对于科学应用的价值和效用却在增大。

采用一套通用的处理等级来描述影像所经历的处理类型和程度,其优势很快就显现出来。这种做法似乎已经普及并被广泛采纳,尽管存在许多变体。一般来说,以下定义被视为某种标准:

0级: 原始仪器数据,由传感器直接采集。处于这种状态的数据不是非常有用,除非关注焦点是传感器本身,而不是数据中记录的地物特征。

1A级: 该数据已通过应用探测器间的均衡化函数,纠正了传感器内部不同探测器之间的差异,平衡了传感器的测量值。这种辐射校正包含绝对校准系数,可用于将数字值转换为辐照度值。

1B级: 下一步是对影像应用可测量的校正,以解决某些传感器在采集影像时固有的系统性几何畸变。对于不受此类系统性几何误差影响的其他传感器,此级别不是必需的。另请注意,无法从1B级数据恢复出0级数据。

2A级: 这些影像已被系统地映射到标准的制图地图参考系中。此类产品通常被称为具有地理参照,但精度不高。

2B级: 为了提高影像的空间精度,需要一个更严格且需要大量用户输入的过程。通过影像校正的过程,影像分析员通过在影像中识别与精确定义的地理位置(即地面控制点)相对应的特定点来对影像进行地理配准。完成此处理后,影像被准确地地理参照到原始数据的空间分辨率——换句话说,仅受传感器空间分辨率的限制——但在局部地形起伏剧烈的地区除外。

3级: 在海拔起伏很大的地区,例如山区,需要进一步的校正以获得更准确的空间影像。3级产品经过了正射校正的过程,校正了因地形起伏、镜头效应和相机倾斜引起的畸变。3级数据具有统一的尺度,适合在大型网格尺度(例如镶嵌图)中使用。

需要注意的是,出于各种原因,不同的任务和数据提供方采用了不同的分级体系。例如,Landsat 7将1G级指定为经过地理校正且像素值保持传感器单位的产品。DigitalGlobe 拥有一个广泛的产品等级分类系统,从1B级“基础”产品,到2A级“标准”产品,再到诸如3F级(具有1:5000地图精度代表分数的正射影像)和“立体正射就绪标准”级(Stereo OR2A)等各种类型,后者是一个立体像对,供用户根据自身的流程和规格进行正射校正。

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