【转】landsat 8 卫星 波段介绍 及组合
2017-12-16 19:49阅读：
Landsat8卫星包含OLI（Operational Land Imager
陆地成像仪）和TIRS（Thermal Infrared Sensor
热红外传感器）两种传感器。OLI包括了ETM+的所有波段，为了避免大气吸收部分特征，OLI对波段进行了重新调整，比较大的调整：
1、OLI Band5(0.845–0.885 μm)，排除了0.825μm处水汽吸收特征；
2、OLI全色波段Band8波段范围较窄，这种方式可以在全色图像上更好区分植被和无植被特征；
3、新增两个波段：海蓝波段 (band 1; 0.433–0.453 μm)
主要应用海岸带观测；短波红外波段，又称卷云波段(band 9; 1.360–1.390 μm)
包含水汽强吸收特征，可用于云检测；
4、近红外band5和短波红外band9与MODIS对应的波段更加接近。
表1 Landsat7 Landsat8卫星对比
表2：OLI波段合成
R、G、B
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主要用途
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4 、3 、2
Red、Green、Blue
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自然真彩色
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7、 6 、4
SWIR2、SWIR1、Red
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城市
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5、 4 、3
NIR、Red、Green
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标准假彩色图像，植被
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6 、5 、2
SWIR1、NIR、Blue
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农业
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7 、6、 5
SWIR2、SWIR1、NIR
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穿透大气层
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5、 6、 2
NIR、SWIR1、Blue
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健康植被
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5 、6、 4
NIR、SWIR1、Red
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陆地/水
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7、 5 、3
SWIR2、NIR、Green
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移除大气影响的自然表面
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7 、5 、4
SWIR2、NIR、Red
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短波红外
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6、 5 、4
SWIR1、NIR、Red
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植被分析
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表3：Landsat TM波段合成总结说明
R、G、B
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类型
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特点
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3、2、1
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真彩色图像
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用于各种地类识别。图像平淡、色调灰暗、彩色不饱和、信息量相对减少。
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4、3、2
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标准假彩色图像
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它的地物图像丰富，鲜明、层次好，用于植被分类、水体识别，植被显示红色。
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7、4、3
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模拟真彩色图像
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用于居民地、水体识别
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7、5、4
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非标准假彩色图像
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画面偏蓝色，用于特殊的地质构造调查。
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5、4、1
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非标准假彩色图像
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植物类型较丰富，用于研究植物分类。
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4、5、3
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非标准假彩色图像
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（1）利用了一个红波段、两个红外波段，因此凡是与水有关的地物在图像中都会比较清楚；
（2）强调显示水体，特别是水体边界很清晰，益于区分河渠与道路；
（3）由于采用的都是红波段或红外波段，对其它地物的清晰显示不够，但对海岸及其滩涂的调查比较适合；（4）具备标准假彩色图像的某些点，但色彩不会很饱和，图像看上去不够明亮；
（5）水浇地与旱地的区分容易。居民地的外围边界虽不十分清晰，但内部的街区结构特征清楚；
（6）植物会有较好的显示，但是植物类型的细分会有困难。
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3、4、5
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非标准接近于真色的假彩色图像
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对水系、居民点及其市容街道和公园水体、林地的图像判读是比较有利的。
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Landsat8波段组合图示：
（一）4,3,2,——真彩色合成，美国加利福尼亚州夫勒斯诺市
用OLI数据，可以得到真彩色合成的图像，这种图像的缺点是易受到大气的影响，有时图像不够清晰。
图(1) 4/3/2真彩色合成，美国加利福尼亚州夫勒斯诺市
（二）5,4,3——标准假彩色合成（CIR），用于植被相关的监测，美国科罗拉多
在这种波段组合下，植被显示为红色，植被越健康红色越亮，而且还可以区分出植被的种类，这种波段组合方式非常常用，用来监测植被、农作物和湿地。
图(2) 5/4/3标准假彩色合成（CIR），美国科罗拉多
（三）7,6,4——假彩色合成，用于城市监测，美国洛杉矶
这种波段组合用到了短波红外波段，相较于波长较短的波段来说，效果比较明亮。
图(3) 7/6/4假彩色合成，美国洛杉矶
（四）5,6,4——假彩色合成，有效区分陆地和水体，加拿大哈德逊河
这种波段组合，深浅的橙色和绿色是陆地，冰显示为很亮的玫红色，深浅蓝色是水。
图(4) 5/6/4假彩色合成，加拿大哈德逊河
（五）7,5,3——假彩色合成，具有良好的大气透射，美国华盛顿
这种波段组合和前面提到的5,6,4比较像，植被显示为不同深度的绿色，这种波段组合用于NASA生产的镶嵌的Landsat数据。
图(5) 7/5/3假彩色合成，美国华盛顿
（六）6,5,2——假彩色合成，农作物监测，科罗拉多弗鲁塔
这种波段组合，对监测农作物很有效，农作物显示为高亮的绿色，裸地显示为品红色，休耕地显示为很弱的墨绿色
图(6) 6/5/2假彩色合成，科罗拉多弗鲁塔
（七）7,5,2——假彩色合成，有效森林火灾，加利福尼亚州
这种波段组合类似上面提到的6,5,2，该组合用了更长波段的短波红外，对火点燃烧引起的烟雾的敏感度降低。
图(7) 7/5/2假彩色合成，加利福尼亚州
（八）6,3,2——假彩色合成，突出裸露地表上的一些景观，美国犹他州峡谷
这种波段组合对于没有或少量植被情况下，突出地表的景观，对地质监测有效。
图(8) 6/3/2假彩色合成，美国犹他州峡谷
（九）5,7,1——假彩色合成，有效监测植被和水体，坦桑尼亚的维多利亚河
这种波段组合使用了近红外波段、短波红外2波段和海岸波段，海岸波段是Landsat8独有的，可以穿透一些很小的微粒如灰尘、烟雾等，还能穿透浅的水域。在这种波段组合下，植被显示为橘红色。
图(9) 5/7/1假彩色合成，有效监测植被和水体，坦桑尼亚的维多利亚河
Landsat8还能有许多其他的波段组合，有时候单波段灰度图像也能解释一些特别的现象，比如下面是TIRS传感器的热红外1波段的图像，该影像位于冰岛，中间亮白色的区域是Bardarbunga火山，热红外波段灰度图像突出显示了从薄冰区向南部流动的熔岩流。
图(10)
冰岛Bardarbunga火山热红外波段灰度图
对于单波段的数据，还可以用颜色表渲染彩色显示，可清晰的显示一些特征，下图是将上面的灰度图设置了颜色表彩色显示的结果，下方蓝色区域是低温区，深红色是温度高的区域。
图(11) 冰岛Bardarbunga火山热红外波段配颜色表彩色显示
对多光谱图像利用不同的波段组合能帮助我们凸显感兴趣的地物，组合方式取决于感兴趣地物对不同波段的反射率特征，有一些经验可以借鉴，但在实际分析中，可以通过尝试，发现某个波段或者组合对于所做的区域效果明显，那么这个波段或者RGB波段组合方式就是适合的。
ENVI中进行波段组合非常方便，如下图为打开一个标准Landsat8数据，根据需求选择对应RGB合成显示。
图(12) 数据管理面板
参考：
http://blog.sina.cn/dpool/blog/s/blog_764b1e9d01019urt.html?vt=4
http://landsat.usgs.gov/landsat8.php
个人博客：
http://liuzeshu.com/
