Planet遥感卫星数据介绍及应用案例

Planet与SkySat遥感卫星数据介绍及应用案例目录目录..................................................................................................................................I1.Planet与SkySat遥感卫星数据......................................................................................11.1Planet卫星星群简介................................................................................................31.1.1Planet卫星传感器参数..........................................................................31.1.2Planet卫星特点.....................................................................................31.1.3Planet卫星影像产品..............................................................................41.1.4Planet数据样图.....................................................................................71.2SkySat卫星简介......................................................................................................91.2.1Skysat卫星星座参数.............................................................................91.2.2Skysat卫星特点.....................................................................................91.2.3Skysat卫星图像产品...........................................................................101.2.4Skysat样图..........................................................................................141.3Planet镶嵌底图产品..............................................................................................151.3.1Planet镶嵌底图产品简介....................................................................151.3.2Planet镶嵌底图参数............................................................................151.3.3Planet镶嵌底图数据处理方法建议.....................................................161.3.4Planet镶嵌底图样图............................................................................172.Planet和SkySat遥感影像数据应用案例.....................................................................192.1农业........................................................................................................................192.1.1农作物资源监测..................................................................................192.1.2作物长势监测......................................................................................212.1.3其它应用方向......................................................................................212.2森林&草原.............................................................................................................212.2.1森林砍伐监测......................................................................................212.2.2草原火灾监测......................................................................................222.2.3其它应用方向......................................................................................232.3能源........................................................................................................................23I

2.3.1油罐储油罐测量2.3.2石油管道泄漏2.3.3其他应用方向2.4国土2.4.1建设用地变化检测2.4.2土地利用分类2.4.3其它应用方向2.5水利2.5.1水系动态监测2.5.2洪涝灾害分析2.5.3扬中长江堤岸坍塌..............................................................................302.5.4其它应用方向2.6减灾2.6.1茂县滑坡..............................................................................................312.6.2九寨沟地震..........................................................................................322.6.3金沙江滑坡..........................................................................................332.6.4其它应用方向2.7海洋........................................................................................................................342.7.1港口船只监测2.7.2岛礁监测2.7.3其它应用方向2.8城市&重点工程.....................................................................................................362.8.1北京新机场建设2.8.2天津滨海爆炸事故..............................................................................392.9其它..................................................................................23......................................................................................24......................................................................................25........................................................................................................................25..............................................................................25......................................................................................26......................................................................................27........................................................................................................................27......................................................................................27......................................................................................29......................................................................................31........................................................................................................................31......................................................................................34......................................................................................34..............................................................................................35......................................................................................36..................................................................................36........................................................................................................................40II

1.Planet与SkySat遥感卫星数据（1）Planet小卫星星群（简称PL）遥感数据基本参数如下表所示：表1-1Planet小卫星星群遥感数据基本参数产品级别级别说明1B辐射定标产品3-4m3B正射校正产品+大气校正产品3A正射校正拼接产品3m月度镶嵌月度匀色镶嵌底图产品*分辨率波段3m蓝、绿、红、近红外4.77m红、绿、蓝20km×20kmWebMercator幅宽24km×7kmRPC/WGS8424km×7km25km×25km#UTM/WGS84坐标投影定位精度数据位深平原区优于5m，山区优于10m（RMSE）16位8位注：*：大气校正产品为地表反射率扩大10000倍的16为无符号整型图像，少部分3B数据不包含大气校正产品；#：条带拼接后按照25公里格网裁剪产品，因条带走向以及格网重叠范围可能会造成有效数据不足25km×25km。PL数据详细介绍和具体细节参数详见文档1.1节。（2）SkySat卫星星座遥感数据基本参数如下表所示：表1-2SkySat卫星星座遥感数据基本参数产品级别级别说明1B3B辐射定标*正射校正产品3A数字量化值DN产品正射校正拼接产品#全色：0.8m多光谱：1m全色+多光谱融合：0.8m全色：0.8m多光谱：1m分辨率波段幅宽全色；多光谱：蓝、绿、红、近红外东西宽度约6.6km南北长度可达20km约3.2km×1.35km坐标投影定位精度数据位深RPC/WGS84平原区优于5m，山区优于10m（RMSE）16位UTM/WGS84注：*：多光谱数据进行了辐射定标，全色波段暂未进行辐射定标处理；#：在正射校正后的全色和多光谱数字量化值DN数据的基础上条带拼接而成。SkySat数据详见文档1.2节。详细介绍和具体细节参数-1-（3）高频次遥感监测）是基于Planet卫星影像（简称PL，、RapidEye卫星影像（5米分辨率）云平台简介高频次遥感监测云平台（3米分辨率）及全球月度镶嵌图像的遥感图像数据查询、浏览、分析与解译的在线工具。支持数据源：Planet、RapidEye、Sentinel-2、Landsat-8等。图1-1在线数据查询、两期卷帘对比图1-2在线解译、图斑勾画、矢量导出-2-1.1Planet卫星星群简介Planet公司是世界上在轨卫星最多的公司，共有近200颗在轨卫星，使全球对地观测进入“每日”时代，有着其他公司无法比拟每天覆盖全球一次的超高频时间分辨率。PlanetScope小卫星星群（简称PL星群）现有在轨卫星共170余颗，是全球最大的卫星星座，可实现每天监测全球一次。每个PL卫星成员都是一颗3U立方体（10cm×10cm×30cm）小卫星Dove，Dove航天器均装备一个光学系统和相机，能够拍摄地面分辨率为3~4m的多光谱影像。并且Dove卫星可以高频率升级和替换，每颗卫星的预期寿命是3年。Dove就像一个扫描仪一样，唯一使命就是为全球提供地球影像数据流。全部卫星在太空环绕地球每日对地球进行自主拍摄，保存大量存档数据，并在未来持续拍摄获取影像。1.1.1Planet卫星传感器参数Planet卫星传感器轨道参数及有效载荷技术指标如下所示：表1-1-1Planet卫星轨道参数及有效载荷指标指标参数太阳同步轨道475km轨道类型轨道高度轨道倾角纬度覆盖98°±81.5°降交点地方时回归周期上午9:30-11:30每天影像带最大面积影像获取能力传感器分辨率20000km23亿km/天23~4m蓝：455-515nm（中心波长：485nm）绿：500-590nm（中心波长：545nm）红：590-670nm（中心波长：630nm）近红外：780-860nm（中心波长：820nm）传感器波段范围1.1.2Planet卫星特点Planet卫星及其影像产品是世界上唯一具有全球高分辨率、高频次、全覆盖能力的遥感卫星，具有如下特点：（1）数据覆盖效率高：Planet小卫星星座共有170余颗卫星，可以实现全球每日覆盖；（2）影像自主覆盖：Planet卫星影像无需编程，上百颗卫星每天对全球进行自主拍摄。-3-1.1.3Planet卫星影像产品Planet标准数据包括1B、3B和3A级别的影像产品，具体产品属性如下：表1-1-2Planet卫星影像产品产品级别产品描述1B3B3APlanet基础产品：经过传感器校正和辐射定标，没有经过正射校正的数据产品Planet正射产品：经过传感器校正、辐射定标、正射校正和大气校正的数据产品1Planet瓦片产品：3B数据的基础上经过条带拼接、格网裁剪和重采样的数据产品产品交付方式为光盘邮寄或FTP传输。图像产品级别处理流程如图1-1-1所示。图1-1-1Planet数据产品处理流程Planet基础图像产品（1）图像产品描述Planet基础图像产品（1B）包括辐射定标后的辐射亮度图像、辐射定标前的数字量化值（DN）图像及对应的无效数据掩膜文件。数据还包含RPC文件可以供用户进行正射校正处理，适合具有高精度地面控制点的专业用户使用。图像产品参数如表1-1-3所示。1少部分3B数据未生产出大气校正产品。-4-表1-1-3Planet基础图像产品描述数据参数数据格式描述图像文件：GeoTIFF格式落图：Json格式RPC文件：TXT文本格式无效数据掩膜文件：GeoTIFF格式元数据文件：xml格式辐射亮度图像：4波段（蓝、绿、红、近红外）：*_1B_AnalyticMS.tif-RPC参数文件：*_1B_AnalyticMS_RPC.TXT-元数据文件：*_1B_AnalyticMS_metadata.xml数字量化图像：*_1B_AnalyticMS_DN.tif-RPC参数文件：*_1B_AnalyticMS_DN_RPC.TXT-元数据文件：*_1B_AnalyticMS_DN_metadata.xml-无效数据掩膜文件：*_1B_AnalyticMS_DN_udm.tif落图文件：*_metadata.json数据组成幅宽位深24×7km16-bit椭球/投影定位精度WGS84/RPC平原区优于5m，山区优于10m（RMSE）（2）数据处理方法建议①正射校正（Orthorectification）：利用地面控制点和RPC文件，对辐射亮度图像进行处理；如果有定标相关参数，则对数字量化图像（DN图像）进行定标处理后，进而进行正射校正处理；在进行正射校正处理时，可以根据项目和工作区的实际情况，选择适当的投影和坐标系统；正射校正重采样的像元大小建议选择3m；正射校正后，可以选择利用大气校正模型对数据进行大气校正，得到地表反射率图像。②镶嵌（Mosaic）：如果有多景图像覆盖工作区，则选择全部或部分第①步正射校正后的图像，按照需求与工作区实际情况进行拼接镶嵌和匀色处理，以保证影像全部覆盖工作区且形成一整幅图像。③裁剪（Subset）：对第②步镶嵌后的图像，按照感兴趣区进行裁剪。Planet正射图像产品（1）图像产品描述Planet正射图像产品（3B）包括辐射定标后的辐射亮度图像、辐射定标前的数字量化值（DN）无效数据掩膜文件及大气校正后的地表反射率（扩大10000倍）图像1。图像产品参数如表1-1-4所示。1少部分3B数据未生产出大气校正产品。-5-表1-1-4Planet正射图像产品描述数据参数数据格式描述图像文件：GeoTIFF格式：Json格式掩膜文件：GeoTIFF格式元数据文件：xml格式：4波段（蓝、绿、红、近红外）：*_3B_AnalyticMS.tif掩膜文件：*_3B_AnalyticMS_DN_udm.tif落图无效数据辐射亮度图像无效数据数据组成地表反射率图像元数据文件：*_3B_AnalyticMS_metadata.xml落图文件：*_metadata.json3m（正射校正后）：*_3B_AnalyticMS_SR.tif分辨率幅宽24×7km位深16-bit椭球/投影定位精度WGS84/UTM平原区优于5m，山区优于10m（RMSE）（2）数据处理方法建议①辐射亮度影像和地表反射率图像均可以直接使用；②镶嵌（Mosaic）：对辐射亮度图像，按照需求与工作区实际情况进行拼接镶嵌；③裁剪（Subset）：对第②步镶嵌后的图像，按照工作区矢量范围进行裁剪，生成工作区遥感影像图，进而进行后续分析处理。Planet瓦片图像产品（1）图像Planet瓦片图像产品（3A）是在3B辐射亮度图像准正方形格网（25km×25km）裁剪及重采样后的图像产品描述产品的基础上，经过条带拼接和标产品。图像产品参数如表1-1-5所示。表1-1-5Planet瓦片图像产品描述数据参数数据格式描述图像文件：GeoTIFF格式：Json格式掩膜文件：GeoTIFF格式元数据文件：xml格式：4波段（蓝、绿、红、近红外）：*_BGRN_Analytic.tif掩膜文件：*_BGRN_DN_udm.tif元数据文件：*_BGRN_Analytic_metadata.xml落图文件：*_metadata.json3.125m落图无效数据瓦片数据图像无效数据数据组成分辨率图像大小位深25km×25km（8000行×8000列）16-bit椭球/投影定位精度WGS84/WebMercator平原区优于5m，山区优于10m（RMSE）-6-（2）数据处理方法建议①单景影像可以直接使用；②镶嵌（Mosaic）：对辐射亮度图像，按照需求与工作区实际情况进行拼接镶嵌；③裁剪（Subset）：对第②步镶嵌后的图像，按照工作区矢量范围进行裁剪，生成工作区遥感影像图，进而进行后续分析处理。1.1.4Planet数据样图图1-1-2白令冰川图1-1-3法国博卡日-7-图1-1-4秘鲁LaPampa金矿图1-1-5中国南京-8-1.2SkySat卫星简介SkySat卫星系列是美国Planet公司发展的高频成像对地观测小卫星星座，主要用于获取时序图像，制作视频产品，并服务于高分辨率遥感大数据应用。SkySat卫星星座目前已经发射15颗，每天能够采集地表超过18万5千平方公里的遥感图像数据。SkySat-1卫星和SkySat-2卫星为2颗试验星，分别于2013年11月21日和2014年7月8日发射。2016年，SkySat卫星星座正式开始系统建造，总规模在19-21颗，每颗卫星外形尺寸为0.6米×0.6米×0.95米，质量约为110公斤。SkySat系列卫星均具有视频拍摄和静态图像拍摄两种工作模式。SkySat-1卫星和SkySat-2卫星光学系统采用由碳化硅材料制造的里奇-克莱琴（R-C）卡塞格伦望远镜，望远镜焦距3.6m，每个焦平面有3块低噪音、高帧速率的550万像素的CMOS面阵探测器组成。可提供分辨率为0.86米的全色图像和分辨率为1米的多光谱图像。同时，卫星还可以向地面转送90秒长的30帧每秒、分辨率为1.1米的视频。SkySat-3~15更可以提供分辨率为0.72米的全色图像和分辨率为1米的多光谱图像。1.2.1Skysat卫星星座参数Skysat卫星星座轨道和传感器参数具体如表1-2-1所示：表1-2-1Skysat卫星星座系统参数系统参数卫星数量具体描述15颗，后续将增加至21颗卫星高度500-600km卫星重访每天2次，上午10:30，下午1：30全色0.86m，多光谱1.0m0.8m全色和多光谱CMOS框架相机450-900nm地面采样大小（GSD）像元重采样相机全色蓝450-515nm（中心波长：482.5nm）绿515-595nm（中心波长：555nm）红605-695nm（中心波长：650nm）近红外740-900nm（中心波长：820nm）光谱波段多光谱1.2.2Skysat卫星特点SkySat卫星星座是目前世界上卫星数量最多的的亚米级高分辨率卫星星座，其全色波段可以达到0.8m，多光谱（蓝、绿、红、近红外四个波段）也具有较高的地面分辨率（1m）。同时，SkySat卫星星座还具有非常高的时间重访频率，可实现一天内对全球任意-9-地点最高3~4次拍摄，非常有利于地物目标监测和变化检测分析。未来，卫星数量将增加至21颗，可以具备对目标每天8次的重访能力。1.2.3Skysat卫星图像产品SkySat卫星图像数据产品级别分为基础（Basic,1B）产品、正射产品（Ortho,3B）和条带拼接产品（Collect,3A），产品说明如表1-2-2所示：表1-2-2Skysat卫星图像产品级别描述1B（Basic）产品级别基础正射3B（Ortho）条带拼接3A（Collect）波段全色✔✔✖多光谱✔全色✔多光谱✔全色✔多光谱✔传感器校正RPC文件正射校正✔✖✖✔✖✔✖✔✖✔辐射定标✖影像融合✖✖✔✖✖✖✔✔大气校正✖✖✖✖✖✔条带拼接详细说明如下：（1）基础（Basic,1B）产品：只经过传感器校正，没有经过正射校正、辐射定标和融合的原始数据产品。提供全色和多光谱数字量化值（DN）图像及其对应的RPC文件。（2）正射（Ortho,3B）产品DN）及融合图像、多光谱辐射亮度图像。（3）条带拼接（Collect,3A）产品：经过传感器校正、正射校正以及多光谱波段辐射定标。提供全色和多光谱数字量化值（：经过传感器校正、正射校正以及条带拼接处理，没有经过辐射定标。提供全色和多光谱的数字量化值（DN）及融合图像。图像产品级别处理流程如图1-2-1所示。图1-2-1SkySat数据产品处理流程-10-Skysat基础图像产品（Basic，1B）（1）图像产品描述SkySat基础图像产品包括全色和多光谱的原始数字量化值（DN）文件，是没有经过辐射定标和正射校正的图像产品。数据包含RPC文件可以供用户进行正射校正处理，适合具有高精度地面控制点的专业用户使用。图像产品参数如表1-2-3所示。表1-2-3Skysat基础图像产品描述数据参数数据格式描述图像文件：GeoTIFF格式：Json格式RPC文件：TXT文本格式元数据及落图无效数据掩膜文件：GeoTIFF格式多光谱DN：4波段（蓝、绿、红、近红外）：*_basic_analytic_dn.tif全色波段DN：*_basic_panchromatic_dn.tif多光谱波段RPC文件：*_basic_analytic_dn_RPC.TXT全色波段RPC文件：*_basic_panchromatic_dn_RPC.TXT元数据文件：*_metadata.json数据组成幅宽位深约3.2km×1.35km16bit椭球/投影WGS84/RPC全色：0.72m/0.86m（不同卫星）多光谱：1.0m平原区优于5m，山区优于10m（RMSE）地面采样距离定位精度（2）数据处理方法建议①辐射定标（Radiometriccalibration）：如果需要定量分析，则需要具备当地的辐射定标相关参数，对全色和多光谱DN图像进行辐射定标处理；②正射校正（Orthorectification）：利用地面控制点和RPC文件，对全色和多光谱的DN图像或第①步辐射定标图像进行处理；③融合（Pansharpen）：对第②步正射校正后的全色和多光谱图像进行融合处理，高分辨率选择全色图像，低分辨率选择多光谱图像；④镶嵌（Mosaic）：如果有多景影像照需求与工作区实际情况进行拼接镶嵌；，则需要进行镶嵌，对第③步融合后的图像，按⑤裁剪（Subset）：如果镶嵌后的图像范围大于工作区范围，则需要对图像进行裁剪，对第④步镶嵌后的图像，按照工作区矢量范围进行裁剪，生成工作区遥感影像图，进而进行后续分析处理。-11-Skysat正射图像产品（Ortho，3B）（1）图像产品描述SkySat正射图像产品经过正射校正和多光谱波段的辐射定标（全色波段没有进行辐射定标）；提供包括原始全色和多光谱DN值图像数据。数据参数如表1-2-4所示。数据及其融合图像数据、多光谱辐射定标后的辐射亮度图像表1-2-4SkysatOrtho图像产品描述数据参数数据格式描述图像文件：GeoTIFF格式：Json格式无效数据掩膜文件：GeoTIFF格式多光谱DN：4波段（蓝、绿、红、近红外）：*_analytic_dn.tif：*_analytic.tif落图多光谱辐射亮度图像多光谱无效数据掩膜文件：*_analytic_udm.tif全色波段DN：*_panchromatic_dn.tif全色波段无效数据掩膜文件：*_panchromatic_udm.tif数据组成融合图像：*_pansharpened.tif融合图像无效数据掩膜文件：*_pansharpened_udm.tif元数据文件：*_metadata.json约3.2km×1.35km幅宽位深多光谱图像：16bit：16bit：16bit全色图像融合图像椭球/投影地面采样距离定位精度WGS84/UTM全色图像：0.8m：1.0m：0.8m平原区优于5m，山区优于10m（RMSE）多光谱图像融合图像（2）数据处理方法建议①全色、多光谱及融合的单景图像均可以直接使用；②辐射定标（Radiometriccalibration）：如果需要全色波段的定量分析，则需要具备当地的辐射定标相关参数，对全色DN图像进行辐射定标处理；③镶嵌（Mosaic）：如果有多景影像，则需要进行镶嵌，对融合图像（或全色/多光谱）按照需求与工作区实际情况进行拼接镶嵌；④裁剪（Subset）：如果镶嵌后的图像范围大于工作区范围，则需要对图像进行裁剪，对第③步镶嵌后的图像，按照工作区矢量范围进行裁剪，生成工作区遥感影像图，进而进行后续分析处理。-12-SkySat条带拼接图像产品（Collect，3A）（1）图像产品描述SkySat条带拼接图像定标；提供包括原始全色和多光谱DN值图像而成，每个条带最多包含20景3B数据，图像产品经过正射校正、传感器校正和条带拼接处理，没有进行辐射数据及其融合图像数据。每景数据由三个条带拼接数据参数如表1-2-5所示。表1-2-5SkySatOrtho图像产品描述数据参数数据格式描述图像文件：GeoTIFF格式：Json格式无效数据掩膜文件：GeoTIFF格式落图多光谱DN：4波段（蓝、绿、红、近红外）：*_analytic_dn.tif多光谱无效数据掩膜文件：*_analytic_udm.tif全色波段DN：*_panchromatic_dn.tif数据组成全色波段无效数据掩膜文件：*_panchromatic_udm.tif融合图像：*_pansharpened.tif无效数据掩膜文件：*_pansharpened_udm.tif元数据文件：*_metadata.json6.6km，条带长度最长约20km：16bit：16bit：16bit融合图像幅宽位深多光谱图像全色图像融合图像椭球/投影地面采样距离定位精度WGS84/UTM全色图像：0.8m：1.0m：0.8m平原区优于5m，山区优于10m（RMSE）多光谱图像融合图像（2）数据处理方法建议①全色、多光谱及融合的单景图像均可以直接使用；②辐射定标（Radiometriccalibration）：如果需要全色波段的定量分析，则需要具备当地的辐射定标相关参数，对全色DN图像③镶嵌（Mosaic）：如果有多景影像，则需要进行镶嵌，对融合图像按照需求与工作区实际情况进行拼接镶嵌；进行辐射定标处理；（或全色/多光谱）④裁剪（Subset）：如果镶嵌后的图像范围大于工作区范围，则需要对图像进行裁剪，对第③步镶嵌后的图像，按照工作区矢量范围进行裁剪，生成工作区遥感影像图，进而进行后续-13-1.2.4Skysat样图图1-2-2苹果公司总部图1-2-3天津港口-14-1.3Planet镶嵌底图产品1.3.1Planet镶嵌底图产品简介Planet镶嵌底图产品使用专有的“最优景”算法自动生成，该算法从Planet的数据库中选择最高质量的Planet或RapidEye图像进行镶嵌。目前Planet镶嵌底图可以提供每个月和每个季度的全球镶嵌影像（南纬60°~北纬74°）。通过从高频成像数据中选择最佳图像，Planet能够创建高定位精度和高分辨率的底图，最大限度地减少季节性变化、云、雾等因素对图像镶嵌和拼接的影响。Planet镶嵌底图通常用于Web制图应用程序或传统GIS或图像工具中的离线分析。为服务于相关应用，Planet镶嵌底图轻松地进行集成，而且还可以使服务定期更新。1.3.2Planet镶嵌底图参数Planet镶嵌底图产品由Planet和RapidEye两种卫星传感器的影像产品通过特定算法接、标准格网（瓦片）裁剪而成（如图1-3-1所示）。了更好的通过瓦片服务器以及单个瓦片图像文件进行分发。这不仅可以方便，拼图1-3-1Planet镶嵌底图瓦片示意一般来说，Planet月度镶嵌底图于次月10日左右生产完毕。-15-Planet镶嵌底图产品的命名规则为：L{Level}-{X}E-{Y}NLevel代表Web墨卡托投影下的缩放级别，一般来说所有的Planet镶嵌底图产品均为15级（4.77m分辨率）；X和Y为该瓦片在全球格网中的行列号。如某个图像名称为L15-1023E-2465N.tif，15代表缩放级别，1023代表全球第15级别瓦片的第1023列，2465代表全球第15级别瓦片的第2465行。Planet镶嵌底图产品如表1-3-1所示。表1-3-1Planet镶嵌底图产品描述参数传感器类型数据格式数据时间图像大小幅宽描述Planet+RapidEye图像文件：GeoTIFF格式每月/每季度4096行×4096列20km×20km位深椭球/投影分辨率8-bit（像元值0~255）WGS84WebMercator（EPSG:3857）4.77mBand1：红波段Band2：绿Band3：蓝1.3.3Planet镶嵌底图数据处理方法建议（1）显示与制图：Planet镶嵌底图的波段RGB通道为“123”，因此在遥感图像处理软件中打开需注意调整波段组合以达到最优显示效果；（2）镶嵌（Mosaic）：Planet镶嵌底图由多景Planet和RapidEye镶嵌并且在全球尺度上匀色而成，产品为20km×20km的GeoTIFF（瓦片），因此对于大区域的工作区需要对这些瓦片图像进行镶嵌，不过无需色彩校正和匀色等处理，直接基于地理坐标进行镶嵌即可；（3）裁剪（Subset）：对第（2）步镶嵌后的图像，按照工作区矢量范围进行裁剪，生成工作区遥感影像图，进而进行后续分析处理；（4）数据第四波段为无效波段，通道显示时请勿选择第四波段。如需包含近红外波段的镶嵌底图数据产品，需至少提前一星期提交申请；（5）投影转换：镶嵌底图的投影坐标系为WGS84WebMercator（EPSG:3857），如需叠加其它投影放方式的地理要素数据，可以先进行投影转换操作。-16-1.3.4Planet镶嵌底图样图图1-3-2全球镶嵌底图（2018年6月）图1-3-3中国及邻国镶嵌图（2018年11月）-17-图1-3-4北京及局部镶嵌图（2018年6月）-18-2.Planet和SkySat遥感影像数据应用案例2.1农业2.1.1农作物资源监测水稻、小麦作为我国广泛种植的主要粮食作物，在我国农业生产中占有重要地位。南方地区由于受到天气条件影响的限制，难以获取高时间分辨率的光学影像。扬州市江都区位于江苏省中部长江北岸，是典型的冬小麦和水稻面积103.8万亩。2017年1月到2018年4月期间，共获取有效覆盖江都区Planet影像89景，平均每5天一景。高频次的卫星重访，为农作物的生长监测提供了可能。Planet卫星数据拥有蓝、绿、红和近红外四个波段，空间分辨率为3米。通过计算NDVI（归一化植被指）数，结合外业实测样点，可以得到水稻、小麦整个生长期的NDVI动态变化图（图2-1-1）。结合作物生长特点，对NDVI曲线进行分析，即可获取这两种作物重要生育期的时间节点表（表2-1-1、2-1-2）。的主产地，现有耕地图2-1-1扬州市江都区水稻、小麦生长期NDVI变化表2-1-1扬州市江都区小麦物候期月份1112123456旬上中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下上物候开花-灌浆播种出苗-分蘖越冬返青拔节孕穗-抽穗成熟表2-1-2扬州市江都区水稻物候期月份旬567891011上中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下播种-出苗分蘖-拔节孕穗-抽穗灌浆-乳熟物候移栽成熟-19-针对水稻、小麦不同作物的物候特点，选取关键生长期的Planet影像，对多时期Planet影像进行同化、分析、建模，最终精确提取两种作物种分布情况。图2-1-2扬州市江都区水稻和小麦种植分布图在江都区水稻生长期间，往往伴随着大豆的生长。由于这两种作物的长势和物候特点极其相似，这就给使用低重访卫星数据进行作物提取的专业技术人员带来了极大的不便。然而基于Planet卫星高重访的特点，可在作物生长期间拍摄多期数据，为分析两种作物的特点提供了基础。下图2-1-3为两种作物不同生长阶段NDVI的变化曲线，通过曲线可以很明显看出两种作物在不同生长阶段的NDVI变化规律。图2-1-3扬州市江都区水稻和大豆NDVI时序曲线-20-2.1.2作物长势监测利用Planet四波段数据，通过数据模型可以计算农作物活力指数（如图2-1-4所示为爱达荷州农田的活力指数反演结果，颜色越深代表活力指数越高，农作物覆盖度和健康程度就越好。VitalityIndex），2017年4月2017年5月2017年6月2017年7月图2-1-4美国爱达荷州活力指数反演时序图2.1.3其它应用方向作物分类、估产预测、污染与病虫害监测、农业生态规划、灾害（旱灾、冻害）监测、轮作休耕、农业保险等。2.2森林&草原2.2.1森林砍伐监测Planet小卫星星群可以对同一地点进行连续拍摄，因此可以监测森林盗砍盗伐现象，-21-服务于森林资源保护与生态环境发展。如图2-2-1所示为玻利维亚一处森林的2016年下半年的变化情况。7月15日8月13日8月25日11月11日12月22日图2-2-1玻利维亚森林Planet时序遥感影像2.2.2草原火灾监测利用Planet时序遥感影像可以监测森林火灾的受灾范围，如图2-2-2所示。2017年3月初，一场异常温暖的春季让堪萨斯州和俄克拉荷马州西部的田野和草地变得干燥，容易发生火灾危险（图2-2-2a）。2017年3月6日开始，该地区发生四起大火，火灾共烧毁了779292英亩的土地（图2-2-2b）。2017年3月8日至3月13日期间，火势边缘被烧毁的地块已经被清理干净（图2-2-2c）。草原在火灾后经常恢复很快，并且在2017年4月5日-22-几乎不可见烧过的痕迹，从火灾到恢复还不到一个月时间（图2-2-2d）。（a）2017年3月2日（b）2017年3月8日（c）2017年3月13日（d）2017年4月5日图2-2-2草原火灾Planet时序影像2.2.3其它应用方向林业资源调查、分类区划、蓄积量、荒漠化监测等。2.3能源Planet时序遥感影像可以监测能源设施的建设以及能源泄漏对周边环境的影响。2.3.1油罐储油罐测量在世界政治、军事发展中，石油作为战略物资起着重要作用以及处于举足轻重的地位。在石油战略中，如何及时的预估世界各地石油储备量，预测石油发展趋势，对石油采购和运输措施有指导意义。高频次高分辨率遥感卫星SkySat可以及时、准确地获取世界各地储备油罐的高分影像信。息如图2-3-1为沿海储油罐区域的SkySat图像。沿海地区天气多变，多云多雨，可天上午和下午多次重访的SkySat卫星可拍到云雾散去的卫星图像，图2-3-1左图为2018年11月4日11时11分的图以看到云雾较多。但在当天午后13点51分再一次拍摄的图像就显示为晴天的景象。以一以及时像，可-23-2018年11月4日11时11分2018年11月4日13时51分图2-3-1储油罐SkySat影像2.3.2石油管道泄漏2017年11月16日，加拿大TransCanada检测到约5000桶石油泄漏后关闭了Keystone管道。高频次高分辨率的SkySat图像显示了土壤清除和现场恢复的情况。11月12日11月18日11月19日-24-11月25日11月26日图2-3-2石油管线泄漏Planet时序影像2.3.3其他应用方向找矿、岩石矿物分类、地质信息提取、探查油气藏等。2.4国土Planet影像在具有高时间分辨率的同时，还具有3m的空间分辨率，有利于国土资源调查；强大的重访能力和数据积累有利于国土资源变更监测。2.4.1建设用地变化检测如图2-4-1所示为南京市部分区域2016年11月2日（左）、2017年4月14日（中）和2017年10月30日（右）的Planet遥感影像图。图2-4-1南京地区Planet遥感影像图-25-对建设用地进行变化检测和人工判读解译，得到变化结果如图2-4-2所示。其中左图为按照变化时间段变化检测结果图，右图为按照变化类型的变化检测结果图。图2-4-2变化检测结果图2.4.2土地利用分类Planet影像具有3m分辨率，完全可以满足一类地物和部分二类地物的分类要求，如图2-4-3所示为扬州市江都区全市范围的Planet遥感影像图（左图，镶嵌结果，时间为2017年8月24日和8月28日）以及监督分类图（右图）。图2-4-3江都市遥感图像及分类图-26-2.4.3其它应用方向国土资源调查、国土资源监测、土地规划、地质矿产调查等。2.5水利Planet小卫星星群的连续拍摄能力可以监测河流、湖泊等水系的变化以及大坝、水电站等水利工程的建设进程，并且能够在洪涝灾害期间发挥应急作用。2.5.1水系动态监测美国加州沙斯塔湖蓄水量最高可达5.61立方千米，在加州干旱之前，水库最近一次蓄满时间是在2012年春季（图2-5-1a）。加利福尼亚州严重干旱的迹象在2013年开始出现，沙斯塔湖4月18日峰值仅为4.79立方千米（图2-5-1b）。2014年4月28日，整个春季又降低了近100万英亩呎，最大储存量仅为2.97立方千米（图2-5-1c）。整个夏季，湖水水平继续下降，11月份达到1.29立方千米，低于全部季干燥，但2015年春季沙斯塔湖蓄水量有所反弹，2016年4月15日达到3.36立方千米（图2-5-1e）。厄尔尼诺现象带来雨雪在2016年带来了缓解5月1日水库几乎已经满了，蓄水量达到5.22立方千米（图2-5-1f）。水平四分的之一（图2-5-1d）。尽管冬——到（a）2012年5月5日（b）2013年5月2日（c）2014年3月12日（d）2014年11月17日-27-（e）2015年5月6日（f）2016年3月3日图2-5-1沙斯塔湖Planet时序影像图2-5-2SkySat图像展示了沙斯塔大坝2016年12月17日（a）和2017年1月14日（b）的蓄水变化。（a）（b）图2-5-2沙斯塔大坝SkySat时序影像-28-2.5.2洪涝灾害分析受台风“温比亚”影响，2018年8月18、19日寿光多地连降暴雨，降雨量之大，历年罕见，造成弥河流域上游冶源、淌水崖、黑虎山水库接近或超过汛末蓄水位，入库流量远超出库流量。发源于潍坊临朐的弥河行洪，下游寿光段发生多处决堤和洪水倒灌，导致沿线多个村庄进水受灾。Planet卫星及时获取了灾后影像（8月21日），并调取灾前历史图像数据（8月10日），图2-5-3（a）（b）分别为受灾最严重的口子村灾前和灾后影像。利用两期Planet影像分别提取洪水前后的水体范围并叠加分析，获取了本次洪水淹没范围，如图2-5-3（c）（d）。（a）（b）（c）（d）图2-5-3寿光洪涝灾害Planet图像和分析结果-29-2.5.3扬中长江堤岸坍塌2017年11月8日上午，江苏省扬中市指南村扬中国土公园一带附近的长江江堤发生坍江险情，坍江主江堤约240米。有当地村民表示，事发地有房屋坍塌。图2-6-3（a）（月13日的Planet影像。54分拍摄的图b）（c）（d）分别为2017年11月6日、11月8日、11月9日和11b）为事发当日上午10点c）为事发影像，可以看其中（a）为事发前，长江堤岸完好；（像，可以看出堤岸已经有部分坍塌；（后第二天的到有大面积堤岸坍塌；（d）显示时间后修筑的围堤工程。（a）（b）（c）（d）图2-5-6扬中长江堤岸坍塌Planet影像-30-2.5.4其它应用方向水环境监测、冰雪覆盖、湿地资源、水土保持、凌汛、区域水环境变迁等。2.6减灾我国地域辽阔，地理环境复杂，是灾害发生频率较高的国家。目前，70%以上的人口、80%以上的工农业和城市，受到各种自然灾害严重威胁，呈现灾害种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失大等特点。特别是近几年地质活动和气候变化引发的地震、台风、滑坡、泥石流等自然灾害较为频繁，给人民的生命和财产安全带来严重威胁，引起了人们对减灾救灾工作的极大重视。近10年的统计表明：我国平均每年自然灾害造成1.2万人死亡，经济损失约2000亿元，自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安定的重要因素。、交通设施毁坏等多，进而影响救援了一种获取实时灾害信息的可靠手段。通过，可以准确获取灾区实时的影像数据，作为减灾救灾工作决策然而对于大型的突发性自然灾害而言，由于灾害本身造成的通讯中断方面影响，导致在工作的进行。遥感技术的快速各种机载和星载的传感器重要依据大型灾害发生时很难通过常规手段获取灾区的实时信息发展为我们提供的。Planet小卫星星群由于其卫星数量众多，因此可以高频次地对同一个地点进行成像，能够在灾后第一时间获取遥感影像数据；并且由于其对地表进行系统成像，历史存档数据丰富，灾后往往可以查询并且第一时间提供最近的历史存档数据，对于时效性要求高的减灾行业具有2.6.1茂县滑坡2017年6月24日6时，四川省阿坝州茂县叠溪镇新磨村突2公里，100余人被掩埋。该县已紧急启动Ⅰ级特大型地质灾害险情和灾情应急响应。2017年6月24日，经专家现场踏勘初步分析，这是一起降雨诱发的高位远程崩滑碎屑流灾害。6月25日下午，在茂县新闻发布会上，国土资源部地质专家进一报了高位成因：叠溪镇处地震断裂带，包括汶川地震在内的历史上多次地震对山体造成影响重要的作用。发山体高位垮塌，造成河道堵塞步通垮塌，加之连日降雨，内外因共同作用诱发此次灾害。此次滑坡灾害地处西南山区，且灾害前后持续降雨，光学遥感数据成像比较困难。Planet卫星如图2-6-1所示。与2017年6月29日获取灾后影像，并与2017年6月21日灾前图像进行对比，-31-

灾前影像（6月21日）灾后影像（6月29日）图2-6-1滑坡灾前灾后Planet影像2.6.2九寨沟地震2017年08月08日21时19分46秒在四川阿坝州九寨沟县（103.82°E，33.2°N）发生7.0级地震，震中距九寨沟县39公里、距松潘县66公里、距舟曲县83公里、距文县85公里、距若尔盖县90公里，距陇南市105公里，距成都市285公里。截至2017年8月10日22时，地震已致20人死亡，493人受伤。地震造成了多处山体滑坡。Planet影像在震前8月8日和震后8月9日均有拍摄，从图2-6-2震前震后影像对比中可以看出，地震造成了大面积的山体滑坡。震前（8月8日）-32-震后（8月9日）图2-6-2九寨沟地震Planet震前震后影像2.6.3金沙江滑坡2018年10月11日凌晨，西藏昌都市江达县波罗乡发生山体滑坡，造成金沙江干流河。当天下午3点，堰塞湖蓄水量接近1亿立方米，该堰塞湖被正省防指启动Ⅳ级防汛应急响应。10月13日，随着堰塞湖右岸被水险情得到控制。11月3日，