《陆地观测卫星0级数据格式规范GBT+38081-2019》详细解读

《陆地观测卫星0级数据格式规范GB/T38081-2019》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4缩略语50级数据内容6格式要求6.1信号数据文件格式6.2信号数据帧索引文件格式contents目录6.3辅助数据文件格式6.4星上定标数据文件格式6.5数据描述文件格式7命名规则7.1基础名称7.2信号数据文件命名7.3信号数据帧索引文件命名7.4辅助数据文件命名7.5星上定标数据文件命名contents目录7.6数据描述文件命名附录A(资料性附录)信号数据格式示例附录B(资料性附录)辅助数据格式示例附录C(资料性附录)数据描述文件格式示例附录D(资料性附录)0级数据文件命名示例参考文献011范围1范围实施意义此规范的实施为陆地观测卫星0级数据的统一管理和后续处理应用提供了重要依据，有助于实现数据格式的规范化管理，并确保后续卫星数据格式的一致性和使用的方便性。应用范畴除了上述提到的遥感器类型，其他对地观测卫星遥感器0级数据格式制定也可以参照此规范执行，显示了其广泛的适用性。规范内容本规范详细规定了陆地观测卫星0级数据的内容、格式要求和文件命名规则。它适用于陆地观测卫星搭载的全色遥感器、多光谱遥感器、高光谱成像仪、合成孔径雷达等成像遥感器的0级数据格式的制定。022规范性引用文件确保标准的一致性和准确性规范性引用文件提供了制定本标准所必需的基础和依据，确保标准内容的一致性和准确性。促进标准的理解和实施通过引用相关文件，可以帮助使用者更好地理解和实施本标准，提高工作效率和质量。2.1引用文件的必要性2.2主要引用的文件遥感卫星原始数据记录与交换格式（GB/T31011-2014）该文件规定了遥感卫星原始数据的记录与交换格式，与本标准密切相关，为陆地观测卫星0级数据的格式规范提供了重要依据。摄影测量与遥感术语（GB/T14950-2009）该文件定义了摄影测量与遥感领域的基本术语，为理解本标准中的专业词汇提供了重要参考。注日期引用凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。这意味着，如果引用的文件有更新或修订，但本标准中未注明新版本日期，则仍使用原注明日期的版本。不注日期引用2.3引用文件的使用说明凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。这表示，对于未注明日期的引用文件，应使用其最新版本以确保标准的时效性和准确性。0102033术语和定义以地球陆地资源和环境观测为主的各种人造地球卫星。定义主要用于获取地球陆地表面的图像和数据，以监测和了解地球资源、环境状况及其变化。功能3.1陆地观测卫星定义卫星下传的原始数据，未经任何处理或仅经过解格式、解压缩等无损处理的数据。特点包含完整的卫星观测信息和原始信号，是后续数据处理和分析的基础。3.20级数据定义对数据的表现形式、存储方式、文件命名等进行的统一规定。目的确保数据的准确性、一致性和可交换性，便于数据的共享和使用。3.3数据格式规范与遥感器观测数据相关的辅助信息，如卫星姿态、轨道参数等。辅助数据数据的准确性、完整性、可用性等特性的度量。数据质量用于获取地球表面信息的仪器，如光学遥感器、微波遥感器等。遥感器3.4其他相关术语044缩略语GB/T国家标准推荐性标准，表示该规范为国家推荐性标准。4.1常见缩略语010级数据指卫星下传的原始数据，未经任何处理或仅进行格式转换的数据。02陆地观测卫星以地球陆地资源和环境观测为主的各种人造地球卫星。03格式规范对数据格式进行统一规定，确保数据的正确解读和使用。04L0通常代表0级数据，即最原始的、未经处理的卫星观测数据。XML可扩展标记语言，一种用于存储和传输数据的标记语言，常用于数据交换和配置文件。GPS全球定位系统，一种利用信号传输技术来确定位置的系统。SAR合成孔径雷达，一种高分辨率成像雷达，可用于各种天气条件下的地表观测。4.2专业缩略语ABCDDatasetID数据集标识，用于唯一标识一个数据集。4.3规范中特定缩略语RecOrbitID轨道记录标识，用于标识卫星轨道的相关信息。ImageID图像标识，用于唯一标识一幅图像。L0FileName0级数据文件名，指存储0级数据的文件名。0550级数据内容辅助数据包含卫星状态、传感器状态、观测几何、时间标记等信息，用于后续的数据处理和分析。星上定标数据用于校正和验证卫星传感器的性能和状态，确保观测数据的准确性和可靠性。信号数据包括卫星观测的原始信号数据，是未经处理的、直接来自卫星传感器的数据。5.1数据组成信号数据格式定义了信号的存储结构、数据排列方式以及数据类型等，确保数据的一致性和可读性。5.2数据格式辅助数据格式详细规定了各类辅助信息的存储和表示方式，便于后续的数据处理和分析工作。星上定标数据格式明确了定标数据的结构、参数和存储方式，为数据校正和验证提供标准。01数据完整性确保接收到的0级数据包含所有必要的信号数据和辅助数据，无丢失或损坏。5.3数据质量02数据准确性通过星上定标数据和地面处理系统的校正，保证观测数据的准确性。03数据可读性采用标准化的数据格式和命名规则，提高数据的可读性和易用性。详细说明了信号数据文件的命名规则，便于数据的识别和管理。信号数据文件命名为信号数据帧提供索引，方便用户快速定位和访问所需数据。信号数据帧索引文件命名规定了数据文件的基本命名结构，包括卫星名称、传感器类型、观测时间等信息。基础名称5.4数据命名规则066格式要求信号数据应按照时间顺序进行组织，确保数据的连续性和完整性。数据组织信号数据应封装在特定的数据结构中，以便于存储、传输和处理。数据封装在必要时，可对信号数据进行压缩，以减小数据量，但应保证压缩后的数据可无损恢复。数据压缩6.1信号数据格式010203数据存储辅助数据应存储在易于访问和处理的数据文件中，文件格式应兼容多种数据处理软件。辅助数据类型包括卫星姿态数据、轨道数据、传感器状态数据等，用于支持信号数据的处理和应用。数据同步辅助数据应与对应的信号数据保持同步，确保二者在时间和空间上的一致性。6.2辅助数据格式文件结构数据描述文件应采用结构化的文本或二进制格式，以便于解析和读取。内容要求文件应包含对数据集的详细描述，包括数据来源、数据类型、数据范围、数据精度等信息。可扩展性数据描述文件应具有一定的可扩展性，以适应未来数据格式的变化和新增需求。6.3数据描述文件格式定标数据类型包括辐射定标数据、光谱定标数据等，用于对卫星传感器进行在轨定标。6.4星上定标数据文件格式数据记录星上定标数据应记录在特定的数据文件中，文件应包含定标参数的详细信息及其对应的测量值。数据质量应确保星上定标数据的准确性和可靠性，以支持高精度的地面数据处理和应用。076.1信号数据文件格式文件头包含文件的元数据信息，如文件类型、创建时间、卫星标识等。这些信息对于后续的数据处理和分析至关重要。数据块文件结构存储实际的信号数据，按照特定的格式进行编码和排列。每个数据块都包含一定数量的数据样本，以及相关的时间戳和同步信息。0102信号数据这是文件的核心部分，包含了从卫星传感器接收到的原始信号数据。这些数据通常以二进制格式存储，以节省空间并提高读写效率。辅助数据除了信号数据外，文件还可能包含一些辅助数据，如传感器状态信息、校准参数等。这些数据有助于更好地理解信号数据的背景和含义。数据内容VS信号数据文件通常按照时间顺序存储数据，这有助于后续的数据处理和分析。压缩与加密为了节省存储空间和提高数据安全性，信号数据文件可能采用压缩和加密技术。压缩可以减少文件大小，而加密则可以保护数据不被未经授权的人员访问。顺序存储存储方式086.2信号数据帧索引文件格式6.2.1文件命名规则索引文件命名应包含卫星名称、载荷名称、数据获取时间等信息，以便于文件识别和管理。命名规则应遵循《陆地观测卫星数据命名规范》等相关标准，确保文件名的唯一性和准确性。6.2.2文件结构定义索引文件应采用文本或二进制格式存储，以便于数据读取和处理。文件结构应包含文件头、数据块和文件尾等部分，其中文件头包含文件版本、卫星名称、载荷名称等元数据信息，数据块包含信号数据帧的索引信息，文件尾包含文件结束标志等信息。索引信息应包含信号数据帧的起始时间、结束时间、数据帧长度、数据帧偏移量等关键信息，以便于快速定位和读取信号数据帧。索引信息应按照时间顺序排列，确保数据帧的连续性和完整性。6.2.3索引信息内容6.2.4数据校验与安全性索引文件应包含数据校验码或数字签名等信息，以确保数据的完整性和安全性。在数据读取过程中，应对索引文件进行校验，确保数据的正确性和可靠性。同时，应采取相应的安全措施，防止数据被非法篡改或窃取。096.3辅助数据文件格式6.3.1文件命名规则辅助数据文件命名应遵循规范中定义的命名规则。文件名应包含卫星名称、载荷名称、数据级别、成像时间等信息，以便于数据管理和检索。““辅助数据文件应采用规范中定义的文件结构。6.3.2文件结构文件头应包含文件标识、文件长度、成像时间等基本信息，以及用于数据解密的密钥等安全信息。数据段应包含与主数据文件相对应的辅助数据，如定标系数、几何校正参数等。6.3.3数据内容与格式辅助数据文件中的数据内容应与主数据文件相匹配，包括各类参数、系数和元数据等。数据格式应符合规范中定义的数据类型和精度要求，以确保数据的准确性和可读性。辅助数据文件的质量应满足规范中定义的质量要求，包括数据的完整性、准确性和一致性等。应采取必要的安全措施，确保辅助数据文件在传输、存储和使用过程中的安全性和保密性。6.3.4数据质量与安全106.4星上定标数据文件格式定义与作用星上定标数据文件是陆地观测卫星0级数据中的重要组成部分，它记录了卫星在轨运行期间对遥感器进行的定标活动数据。这些数据对于后续的数据处理、产品生成以及遥感器的性能监测具有重要意义。格式特点星上定标数据文件格式具有特定的结构和组织方式，以确保数据的准确性和可读性。通常，这类文件会包含定标时间、定标参数、定标结果等关键信息。星上定标数据文件格式概述星上定标数据文件格式内容01包括文件标识、文件版本、创建时间等基本信息，用于标识和追踪文件的来源和版本。记录了进行星上定标时所使用的具体参数，如定标光源的亮度、色温等，这些参数对于后续的数据校正至关重要。这是文件的核心部分，详细记录了定标过程中遥感器的响应数据，包括各个波段的定标系数、偏移量等，这些数据将直接影响后续遥感影像的质量和准确性。0203文件头信息定标参数定标结果数据格式规范的重要性标准化与兼容性通过制定统一的星上定标数据文件格式规范，可以确保不同卫星、不同遥感器之间的数据具有一致性和可比性，从而方便用户进行数据分析和应用。数据质量保障规范的格式有助于确保数据的完整性和准确性，减少数据在处理和分析过程中的误差和不确定性。促进数据共享与交流统一的数据格式规范有助于实现数据的跨平台、跨地区共享与交流，推动遥感技术的广泛应用和发展。116.5数据描述文件格式命名原则数据描述文件的命名应遵循一定的规则，以确保文件名的唯一性和可识别性。命名示例6.5.1文件命名规则通常包括卫星名称、载荷名称、数据级别、成像时间等信息，如“GFXX_YYYYMMDD_HHMMSS_L0_DESC.XML”。0102VS数据描述文件的根元素应包含所有与0级数据相关的信息。子元素根元素下应包含多个子元素，分别描述不同的数据属性，如卫星信息、载荷信息、成像信息等。根元素6.5.2文件结构定义ABCD卫星信息包括卫星名称、卫星轨道参数、卫星姿态参数等。6.5.3数据内容描述成像信息包括成像时间、成像地区、图像分辨率、图像尺寸等。载荷信息描述载荷的名称、类型、工作模式、波段设置等。其他信息如数据质量描述、数据处理说明等。数据描述文件应采用可扩展标记语言（XML）格式进行编写。格式类型文件应采用UTF-8编码，以确保在不同平台上的兼容性。编码要求在编写数据描述文件时，应参考并遵循相关的国家和行业标准。规范性引用文件6.5.4文件格式要求010203127命名规则观测时间应采用UTC时间，并精确到秒。轨道号、景中心经纬度应根据实际观测数据进行填写。7.1文件命名规则文件名应包含卫星名称、载荷名称、观测时间、轨道号、景中心经纬度、产品级别和文件序列号等信息。文件名的命名应遵循“卫星名称_载荷名称_观测时间_轨道号_景中心经度_景中心纬度_产品级别_文件序列号.文件后缀”的格式。010203目录命名应包含卫星名称、载荷名称、观测时间和产品级别等信息。目录的命名应遵循“卫星名称/载荷名称/观测时间/产品级别”的格式。观测时间应采用年月日的格式，例如：20230315，表示2023年3月15日。7.2目录命名规则0102037.3注意事项0302命名规则中的各项信息应准确无误，避免出现歧义或误解。01对于不同载荷或不同级别的产品，应分别建立相应的目录进行存储，以便于管理和使用。文件名和目录名中不得包含空格、特殊字符等非法字符，以免影响文件的正常读写和使用。137.1基础名称7.1基础名称010203在《陆地观测卫星0级数据格式规范GB/T38081-2019》中，基础名称是数据文件命名规则的重要组成部分。基础名称的设定有助于标准化数据文件的命名，从而方便数据的管理、检索和使用。以下是关于基础名称的详细解读：1.**定义与目的**：基础名称是数据文件名的核心部分，它提供了关于数据文件内容的基本信息。通过基础名称，用户可以快速了解数据文件的主要特征和用途。2.**构成元素**：基础名称通常由多个元素组成，这些元素可能包括卫星名称、传感器类型、数据级别、获取时间等。这些元素的组合方式在规范中有明确的规定。7.1基础名称规范中详细说明了基础名称的命名规则，包括各元素的排列顺序、分隔符的使用、日期和时间的表示方法等。这些规则确保了文件名的统一性和可读性。3.**命名规则**规范中可能提供了基础名称的示例，并对这些示例进行了解析。这有助于用户理解和掌握命名规则，从而能够正确地创建和使用数据文件。4.**示例与解析**基础名称的标准化对于数据管理和使用至关重要。通过遵循规范中的命名规则，可以确保数据文件的一致性和可识别性，从而提高数据处理的效率和准确性。此外，基础名称还便于用户进行数据检索和共享，促进了陆地观测卫星数据的广泛应用。5.**重要性与应用**010203147.2信号数据文件命名基本结构信号数据文件的命名应遵循一定的基本结构，通常包括卫星名称、数据类型、接收时间等信息，以便于数据的管理和检索。唯一性要求命名规则每个信号数据文件应具有唯一性，以避免数据混淆或重复。这通常通过在文件名中加入时间戳、轨道号或其他唯一标识符来实现。0102标准命名例如，“GF-1_PMS1_L0_20200101T000000Z_20200101T000500Z.DAT”表示高分一号卫星（GF-1）的PMS1传感器在2020年1月1日00:00:00至00:05:00之间接收的0级信号数据文件。特殊情况在某些特殊情况下，如卫星紧急变轨、传感器故障等，可能需要采用特殊的命名方式来标注这些异常情况，以便于后续的数据处理和分析。命名示例准确性简洁性命名注意事项对于同一颗卫星或同一类型的数据，应采用一致的命名方式，以便于数据的管理和使用。04文件名应准确反映数据的内容和属性，避免出现误导性的信息。01文件名应符合操作系统和数据处理软件的命名规范，以确保数据的正常读取和处理。03在保证准确性的前提下，文件名应尽量简洁明了，便于用户理解和记忆。02兼容性一致性157.3信号数据帧索引文件命名基本结构信号数据帧索引文件的命名应遵循一定的规则，以确保文件名的唯一性和可识别性。时间戳信息文件名中应包含数据采集的时间戳信息，以便于按时间顺序进行文件管理和检索。卫星标识符为了区分不同卫星的数据，文件名中还应包含卫星的标识符。030201命名规则标准命名例如，“GF1C_PMS1_L0_INDEX_20200101020304.xml”可能是一个符合规范的命名，其中“GF1C”代表卫星标识符，“PMS1”代表传感器标识符，“L0”代表0级数据，“INDEX”代表索引文件，而“20200101020304”则代表数据采集的时间戳。命名示例“命名应具有一定的可读性，以便于用户理解和识别。可读性遵循国家相关标准和规范进行命名，以确保数据的规范性和互操作性。规范性确保每个信号数据帧索引文件的命名都是唯一的，避免出现命名冲突。唯一性命名注意事项索引文件的作用信号数据帧索引文件是用于记录和管理信号数据帧的重要文件，通过索引文件可以方便地检索和定位到特定的数据帧。命名与数据检索文件命名与数据管理规范的命名方式可以大大提高数据检索的效率，降低数据管理的复杂度。0102167.4辅助数据文件命名01唯一性每个辅助数据文件应具有全局唯一的文件名，以确保数据管理和检索的准确性。命名规则02规范性文件名应符合《陆地观测卫星0级数据格式规范GB/T38081-2019》的命名规范，采用统一的命名格式。03描述性文件名应能反映文件的基本信息和内容，便于用户理解和使用。卫星名称数据类型命名要素根据文件类型和内容，采用合适的文件扩展名，如.txt、.xml、.bin等。04辅助数据文件名中应包含卫星名称，以区分不同卫星的数据。01文件名中应包含数据采集或生成的时间信息，以便于时序数据的组织和管理。03文件名应明确标识出数据类型，如定标文件、几何校正文件等。02时间信息文件扩展名示例1GF1_PMS1_L0_AUX_CAL_20230101_000000.xml（高分一号卫星PMS1相机0级辅助定标数据文件，采集时间为2023年1月1日0时0分0秒，采用XML格式）示例2ZY3_MUX_L0_AUX_GEO_20230101_120000.txt（资源三号卫星MUX相机0级辅助几何校正数据文件，采集时间为2023年1月1日12时0分0秒，采用TXT格式）示例177.5星上定标数据文件命名命名规则文件名应包含卫星名称、载荷名称、文件生成时间、文件序列号等信息。01文件名应采用统一的命名格式，以便于数据管理和检索。02文件名中的时间信息应采用UTC时间，精确到秒。03命名示例GFXX_LXX_SCT_YYYYMMDDHHMMSS_SSS_E.DAT其中，GFXX表示卫星名称，LXX表示载荷名称，SCT表示星上定标数据，YYYYMMDDHHMMSS表示文件生成时间，SSS表示文件序列号，E表示数据版本。示例GF1C_LMS_SCT_20230315120000_001_E.DAT，表示该文件为高分一号C星（GF1C）的陆地观测仪（LMS）在2023年3月15日12时0分0秒生成的第一个版本的星上定标数据文件。文件命名应严格按照规范进行，以确保数据的正确性和可读性。对于不同版本的星上定标数据文件，应采用不同的文件名以示区分，避免数据混淆或误用。在数据传输、存储和备份过程中，应保持文件名的完整性和一致性，避免出现文件名被修改或损坏的情况。注意事项187.6数据描述文件命名基本结构数据描述文件的命名应遵循一定的基本结构，以确保文件名的唯一性和可识别性。组成元素命名规则文件名应由多个组成元素构成，包括卫星标识、载荷标识、数据级别、轨道号、成像时间等。0102对于某颗陆地观测卫星的多光谱载荷0级数据，其数据描述文件命名可能如下：“卫星标识_载荷标识_0级_轨道号_成像时间.xml”。示例一针对不同卫星或不同载荷的数据，通过调整命名中的相应元素，可以确保文件名的唯一性和准确性。示例二命名示例唯一性数据描述文件的命名应具有唯一性，以避免在数据处理和管理过程中产生混淆。规范性命名应遵循规范的格式和约定，以确保文件名的可读性和可解析性。一致性在数据处理流程中，应保持数据描述文件命名的一致性，以便于数据的追踪和管理。030201注意事项19附录A(资料性附录)信号数据格式示例基于实际卫星观测信号数据，进行适当简化和处理。示例数据来源本示例数据仅用于说明和演示，不代表任何实际卫星观测数据。示例数据使用说明提供一个具体的信号数据格式，以便读者更好地理解和应用本标准。信号数据格式示例目的A.1概述文件头信息包含文件标识、数据产生时间、卫星标识等基本信息。A.2信号数据格式组成数据块信息由多个数据块组成，每个数据块包含一定时间长度的信号数据。数据块结构包括数据块头、数据块体和数据块尾，其中数据块头包含该数据块的时间、卫星状态等信息，数据块体包含实际的信号数据，数据块尾包含校验和等信息。根据卫星观测任务和数据特性，定义不同的信号数据类型，如可见光、红外、微波等。信号数据类型确定信号数据的量化位数，以保证数据精度和存储效率。数据量化位数规定信号数据的采样频率，以满足不同应用需求。数据采样率采用二进制或其他适用的数据存储格式，以确保数据可读性和交换性。数据存储格式A.3信号数据详细格式数据预处理数据后处理数据解码数据存储与交换对原始信号数据进行必要的预处理操作，如去噪、滤波等。对解码后的数据进行进一步的处理和分析，如数据校正、反演等。根据信号数据格式规范，对预处理后的数据进行解码操作，提取出有效的观测信息。将处理后的数据按照规定的格式进行存储和交换，以便后续应用和分析。A.4信号数据处理流程20附录B(资料性附录)辅助数据格式示例命名规则描述详细说明了辅助数据文件的命名方式，包括文件名的组成、各部分的意义以及命名时需要注意的事项。示例B.1辅助数据文件命名规则提供了具体的辅助数据文件命名示例，帮助用户更好地理解和应用命名规则。0102VS介绍了辅助数据文件的文件头结构，包括各个字段的含义、数据类型和字节长度等信息。示例通过具体的示例展示了文件头的格式和内容，便于用户对照理解和操作。文件头结构B.2辅助数据文件头格式数据块格式详细介绍了辅助数据中各个数据块的具体格式，包括数据块的类型、长度、内容以及相关的解释说明。示例针对不同的数据块类型，提供了相应的示例数据，帮助用户更加直观地了解数据内容的格式和含义。内容格式概述对辅助数据的内容格式进行了总体描述，说明了数据内容的基本结构和组织方式。B.3辅助数据内容格式文件尾结构描述了辅助数据文件的文件尾结构，包括结束标志、校验和等字段的信息。示例通过示例展示了文件尾的具体格式和内容，为用户提供了参考和依据。B.4辅助数据文件尾格式21附录C(资料性附录)数据描述文件格式示例<DataDescription>，包含所有与数据描述相关的信息。根元素包括元数据描述、数据集描述、数据质量描述等。子元素XML文件，遵循GB/T18793的规定。文件类型C.1总体结构<Metadata>，包含卫星、传感器、观测时间等元数据信息。元素包括元数据标识、元数据版本等。属性如`<Satellite>`、`<Sensor>`、`<ObservationTime>`等，分别描述卫星信息、传感器信息和观测时间等。子元素C.2元数据描述01元素<Dataset>，描述数据集中包含的数据产品及其相关信息。C.3数据集描述02属性包括数据集标识、数据集版本等。03子元素如`<DataProduct>`，描述单个数据产品的信息，包括产品标识、产品类型、产品级别等。元素<DataQuality>，包含数据质量评估结果及相关信息。C.4数据质量描述属性包括质量评估方法、质量评估结果等。子元素可包括如`<QualityIndicator>`等，具体描述各项质量指标及其评估结果。例如，几何校正精度、辐射定标精度等。22附录D(资料