Landsat衛星
Landsat衛星
美國NASA的陸地衛星(Landsat)計劃(1975年前稱為地球資源技術衛星 —ERTS)，從1972年7月23日以來，已發射8顆（第6顆發射失敗）。Landsat1—4均相繼失效，陸地衛星五號於2013年6月退役。Landsat7於1999年4月15日發射升空。Landsat8 於2013年2月11日發射升空，經過100天測試運行后開始獲取影像。
陸地衛星計劃是運行時間最長的地球觀測計劃，1972年7月23日地球資源衛星（Earth Resources Technology Satellite）發射，後來此衛星被改稱為陸地衛星(LANDSAT)。
陸地衛星上所裝備的儀器已獲得數以百萬計的珍貴圖像，這些圖像被儲存在美國和全球各地的接收站中，這一獨特資源用於全球變化的相關研究，並應用在農業、製圖、林業、區域規劃、監控和教育等領域中。陸地衛星7號擁有7個光譜波段，空間解析度為15至60米不等；時間解析度為16天。
陸地衛星的軌道設計為與太陽同步的近極地圓形軌道，以確保北半球中緯度地區獲得中等太陽高度角(25°一30°)的上午成像，而且衛星以同一地方時、同一方向通過同一地點．保證遙感觀測條件的基本一致，利於圖像的對比。如Landsat 4、5軌道高度705km．軌道傾角98.2°，衛星由北向南運行，地球自西向東旋轉，衛星每天繞地球14．5圈，每圈在赤道西移159km，每16天重複覆蓋一次，穿過赤道的地方時為9點45分，覆蓋地球範圍N81°—S81．5°。
MSS感測器
| Landsat-1～3 | Landsat-4～5 | 波長範圍/μm | 解析度/米 |
| MSS-4 | MSS-1 | 0.5～0.6 | 78米 |
| MSS-5 | MSS-2 | 0.6～0.7 | 78米 |
| MSS-6 | MSS-3 | 0.7～0.8 | 78米 |
| MSS-7 | MSS-4 | 0.8～1.1 | 78米 |
TM感測器
| 波段 | 波長範圍(μm) | 解析度/米 |
| 1 | 0.45～0.52 | 30米 |
| 2 | 0.52～0.60 | 30米 |
| 3 | 0.63～0.69 | 30米 |
| 4 | 0.76～0.90 | 30米 |
| 5 | 1.55～1.75 | 30米 |
| 6 | 10.40～12.50 | 120>米 |
| 7 | 2.08～2.35 | 30米 |
ETM+感測器
| 波段 | 波長範圍(μm) | 地面解析度/米 |
| 1 | 0.450～0.515 | 30米 |
| 2 | 0.525～0.605 | 30米 |
| 3 | 0.630～0.690 | 30米 |
| 4 | 0.775～0.900 | 30米 |
| 5 | 1.550～1.750 | 30米 |
| 6 | 10.40～12.50 | 60米 |
| 7 | 2.090～2.350 | 30米 |
| 8 | 0.520～0.900 | 15米 |
OLI感測器
| OLI（陸地成像儀） | LandSat 8 | 類型 | 波長（微米） | 解析度/米 |
| Band1 | 藍色波段 | 0.433–0.453 | 30 | |
| Band2 | 藍綠波段 | 0.450–0.515 | 30 | |
| Band3 | 綠波段 | 0.525–0.600 | 30 | |
| Band4 | 紅波段 | 0.630–0.680 | 30 | |
| Band5 | 近紅外 | 0.845–0.885 | 30 | |
| Band6 | 短波紅外 | 1.560–1.660 | 30 | |
| Band7 | 短波紅外 | 2.100–2.300 | 30 | |
| Band8 | 微米全色 | 0.500–0.680 | 15 | |
| Band9 | 短波紅外波段 | 1.360–1.390 | 30 |
TIRS感測器
| TIRS（熱紅外感測器） | LandSat 8 | 中心波長（微米） | 波長範圍（微米） | 解析度（米） |
| Band10 | 10.9 | 10.6-11.2 | 100 | |
| Band11 | 12.0 | 11.5-12.5 | 100 |
中國區行帶號
如圖
Landsat衛星
TM/ETM帶號
Landsat衛星
影像融合技術
遙感影像融合是將多源通道所採集的關於同一目標的圖像經過一定的圖像處理，提取各自通道的信息，最後綜合成統一圖像或綜合圖像特徵以供進一步處理，這樣有利於增強多重數據分析和環境的動態監測能力，可改善遙感信息提取的及時性和可靠性，可有效地提高數據的使用率，可為大規模遙感應用研究提供良好的基礎，同時也是目前遙感應用分析研究的前沿課題和熱點領域。
影像融合有三個核心處理步驟，即圖像預處理、圖像融合和圖像評價。首先對待融合的N景圖像進行去噪、配准等預處理，並採用特定的融合策略進行融合處理，然後對融合圖像進行相應的測試評估。
彩色空間變換融合法
在色彩學中，顏色的定義有許多種，如採用紅、綠、藍的RGB系統，採用亮度(Intensity)、色調(Hue)、飽和度(Saturation)的IHS系統等。由於不同的顏色系統具有相應的顯示和定量計算上的勢，因此不同的場合所使用的顏色系統也不盡相同。如RGB顏色系統方法簡便，便於顯示和彩色掃描;IHS顏色系統是基於視覺原理的，三屬性互不相關，易於把強度和顏色分開。在進行多源遙感影像融合處理時，首先將低解析度的RGB圖像經過變換映射至IHS(或HSV,HLS)空間，然後採用特定的融合策略使其與高解析度圖像的信息進行融合處理，並進而置換相應的部分，最後經過逆變換重構融合圖像，這便是彩色空間變換融合的核心思想。按照不同的顏色空間，彩色空間融合法又可分為IHS變換、YIQ變換、HSV變換、HLS變換等。
高通濾波融合(HPF)：高通濾波融合是將高解析度影像中的幾何信息逐像素疊加到低解析度影像中來進行的。高解析度影像的高通濾波結果對應空間的高頻信息，即通過高通濾波器提取高解析度圖像中對應空間信息的高頻分量，這種空間濾波器去除了大部分光譜信息，然後在高通濾波結果中加入光譜解析度高的圖像，形成高頻特徵信息突出的融合影像。
主成分變換融合(PCA)：主成分融合流程。利用PCA變換融合處理並不是為了減少雜訊影像或數據壓縮，而是通過PCA變換，使得多光譜影像在各個波段具有統計獨立性，便於在各個波段採用相應的融合策略。在融合處理中，首先由多光譜影像數據求得影像間的相關係數矩陣，由相關係數矩陣計算特徵值和特徵向量，求得各主分量影像；然後將高空間分解力影像數據進行直方圖匹配，使其與第一主分量影像數據具有相同的直方圖；最後用由直方圖匹配生成的高空間分解力影像來代替第一主分量，將它同其它主分量一起經逆主分量變換得到融合的影像。
小波融合：小波圖像融合法的出發點在於利用小波變換將待融合的圖像分解成多級小波係數圖像，融合是在每一級小波係數圖像上進行的，即首先分別對各個分解層次的低頻和高頻部分按照各自的融合策略進行融合處理，然後綜合圖像中的特徵信息，最後再進行小波逆變換，即重構出融合后的圖像。例如首先將多光譜圖像和具有高空間解析度的全色圖像進行小波分解，獲取各自的低頻分量和細節分量，然後用全色圖像的細節分量替換多光譜圖像的細節分量最後進行小波逆變換以得到增強的多光譜圖像。這樣可有效地增強多光譜圖像的空間細節表現能力並能保持圖像融合前後的光譜特性。
| 衛星參數 | LandSat1 | LandSat2 | LandSat3 | LandSat4 | LandSat5 | LandSat6 | LandSat7 | LandSat8 |
| 發射時間 | 1972.7.23 | 1975.1.22 | 1978.3.5 | 1982.7.16 | 1984.3.1 | 1993.10.5 | 1999.4.15 | 2013.2.11 |
| 衛星高度 | 920km | 920km | 920km | 705km | 705km | 發射失敗 | 705km | 705km |
| 半主軸 | 7285.438km | 7285.989km | 7285.776km | 7083.465km | 7285.438km | 7285.438km | ||
| 傾角 | 99.125度 | 99.125度 | 99.125度 | 98.22度 | 98.22度 | 98.2度 | 98.2度 | 98.2度（輕微右傾） |
| 經過赤道的時間 | 8:50a.m. | 9:03a.m. | 6:31a.m. | 9:45a.m. | 9:30a.m. | 10:00a.m. | 10:00a.m. | 10:00am  Landsat衛星 15分 |
| 覆蓋周期 | 18天 | 18天 | 18天 | 16天 | 16天 | 16天 | 16天 | 16天 |
| 掃幅寬度 | 185km | 185km | 185km | 185km | 185km | 185km | 185×170 | 170km  Landsat衛星 180km |
| 波段數 | 4 | 4 | 4 | 7 | 7 | 8 | 8 | 11 |
| 機載感測器 | MSS | MSS | MSS | MSS、TM | MSS、TM | ETM | ETM+ | OLI、TIRS |
| 運行情況 | 1978退役 | 1976年失靈，1980年 修復，1982退役 | 1983退役 | 2001.6.15TM感測 器失效，退役 | 2013年6月退役 | 發射失敗 | 正常運行至今(有條帶) | 正常運行至今 |
此計劃1969年在休斯聖塔芭芭拉研究中心（Hughes Santa Barbara Research Center）啟動，該中心並率先進行設計和製造3架多光譜掃描儀；同一年，人類登月。9個月後，也就是1970年秋天，該多光譜掃描儀的原型機完成，並在測試中成功對美國優勝美地國家公園的著名景點“半圓頂”進行掃描。
該計劃在1966年發起時被稱為“地球資源衛星計劃（Earth Resources Technology Satellites Program）”，後來於1975年更名為“陸地衛星計劃（Landsat）”。1979年，美國總統吉米·卡特簽署54號總統令，將此計劃從美國國家航空航天局移轉到美國國家海洋和大氣管理局，建議發展成長期的衛星計劃，在陸地衛星3號之後追加4顆衛星；並建議成立民營的陸地衛星公司。後來在1985年，地球觀測衛星公司（EOSAT）成立，該公司為美國國家海洋和大氣管理局挑選美國休斯飛機公司和RCA公司合作成立，雙方簽下10年合約。地球觀測衛星公司負責經營陸地衛星4號和5號，擁有陸地衛星數據的獨家代理權，之後並建造陸地衛星6號和7號。
陸地衛星7號所拍攝的加爾各答彩色模擬圖。
1989年，此計劃轉移尚未完全成功，造成美國國家海洋和大氣管理局經費不足（美國國家海洋和大氣管理局未要求任何資金，美國國會只編列了6個會計年度） ，因而導致陸地衛星4號和5號計劃關閉。當時的副總統丹·奎爾剛接掌新成立的國家太空委員會，注意到此一情況，立刻安排應急資金，讓此計劃繼續進行，該計劃所獲得的數據也得以保存。
1990年和1991年，類似情況再度發生，美國國會只編列一年半的經費，要求所有使用陸地衛星數據的機構提供資金。1992年，在多方努力之後，該計劃的資金足以使之繼續維持，但在該年底，地球觀測衛星公司停止處理陸地衛星數據。1993年10月5日，陸地衛星6號推出，但發射失敗；1994年地球觀測衛星公司恢復陸地衛星4號和5號的數據處理；1999年4月15日，陸地衛星7號終於推出。
1992年10月，美國國會確定了陸地衛星計劃的價值，它通過了土地遙測政策法案（公共法102-555），將陸地衛星7號的數字數據和圖像予以授權，並對用戶保證其持續可用性和最低成本。
陸地衛星一號
陸地衛星1號（Landsat 1）是美國國家航空航天局（NASA）於1972年7月23日發射的一顆遙感衛星。它是NASA的一項長期遙感衛星計劃——陸地衛星計劃的第一個成員。該人造衛星屬於最早的地球資源衛星之一，對後來各國發射的一系列類似衛星有很大影響。
這顆衛星原被命名為地球資源技術衛星1號（ERTS-1），但在1975年發射了第二顆相同任務的衛星后，該衛星被改名為“陸地衛星1號”（1月14日正式宣布）。相應的，第二顆衛星被稱為陸地衛星2號。
陸地衛星1號的星體採用了較成熟的、雨雲4號氣象衛星的平台，但經過必要改進。衛星擁有2塊太陽能電池板，約重950千克。衛星運行於近地軌道。
陸地衛星1號的星載設備包括：（1）一台返束光導攝像管攝像機（RBV），安裝於衛星底部，用於探測可見光和近紅外信號；（2）一台4通道多光譜掃描儀（MSS），用於接收地表的電磁輻射；（3）一個數據收集系統，用於向地面接收站發回有用信號。通過這些設備，陸地衛星1號每天向地球發回188楨圖象。
根據NASA的相關規劃，它邀請了包括加拿大、巴西、義大利等其他一些國家參與陸地衛星計劃的實施（主要是在這些國家修建地面接收站）。這些國家因此可以有償獲得陸地衛星1號發回的遙感圖象。
陸地衛星1號在探測地表資源、監視森林火災等方面發揮了一些作用。1978年1月6日，她由於設備過熱損壞而停止工作。
陸地衛星二號
陸地衛星二號於1975年1月22日發射，與陸地衛星一號發射時間相差兩年半。陸地衛星二號t仍被視為實驗項目，由NASA運營。
陸地衛星二號搭載了與其前身相同的感測器：返回光束視頻（RBV）和多光譜掃描儀系統（MSS）。
服役七年後於1982年2月25日，由於偏航控制問題，陸地衛星二號停航。1983年7月27日正式退役。
陸地衛星三號
陸地衛星3號於陸地衛星2號發射三年後於1978年3月5日發射升空。
Landsat計劃的技術和科學成功，但因為政治和經濟壓力，NASA決定將可運行的Landsat商業化。為此，原本是美國國家航空航天局（研究和開發機構）負責的衛星被迫移交給負責操作氣象衛星的國家海洋與大氣管理局（NOAA）。美國總統卡特於1979年11月16日簽署了總統行政命令/ NSC-54，該指令指定NOAA為“民用陸地遙感活動的管理責任”。（但是，直到1983年，運營管理才從NASA轉移到NOAA）。
陸地衛星三號搭載了與其前身相同的感測器：反束光導管攝像機（RBV）和多光譜掃描儀（MSS）。陸地衛星三號上的RBV儀器的地面解析度提高了38 m，並使用了兩個RCA攝像機，它們都在一個寬光譜帶（綠色至近紅外； 0.505–0.750 µm）中成像，而不是三個單獨的波段（綠色，紅色，紅外）。
MSS繼續使用四個光譜帶系統地收集地球圖像。第五個熱波段也是陸地衛星三號MSS的一部分，但是，該通道在發射后不久就失效了。
1983年3月，陸地衛星三號進入待機模式。1983年9月7日退役。
陸地衛星四號
陸地衛星4號是陸地衛星計劃的第四顆衛星，1982年7月16日發射，它的主要目的是成為一個全球性的衛星影像圖庫；雖然當時陸地衛星計劃是由美國國家航空航天局管理，但其數據的管理與提供是由美國地質調查局（USGS）所負責。
陸地衛星4號的科學任務於1993年12月14日終止，當時它已無法繼續傳送衛星數據，但已超出其原先的設計壽命5年。任務終止后，美國國家航空航天局仍持續追蹤和遙測，直到它2001年除役為止。
陸地衛星4號的傳輸速率最大達85Mbit/s，並配有較前幾代陸地衛星更新的多光譜掃描儀和主題繪圖儀，其解析度達30m。可惜的是，陸地衛星4號升空不久即失去了一半的太陽能電力，這將影響它傳輸資料回地球的能力，也讓科學家們擔心它恐怕撐不到預期的壽命。
這個突發事件促使了陸地衛星5號的提早發射——陸地衛星5號基本上是以陸地衛星4號為模型；在追蹤及數據中繼衛星系統上線后，陸地衛星4號恢復功能，但一直停留在待機狀態，直至1986年1月。
1987年，陸地衛星4號重新上線，以提供數據給國際社會，當時陸地衛星5號失去了與中繼衛星的連結；於是陸地衛星4號持續進行資料傳輸的工作，直到它也面臨與陸地衛星5號同樣的命運——在1993年失去與中繼衛星的連結，結束資料傳輸任務。
陸地衛星4號是陸地衛星計劃中，首個攜帶主題繪圖儀感測器的衛星；此儀器能接收到7階、4個頻段的多光譜掃描儀的數據，以讓科學家能夠分析比多光譜掃描儀更加清楚的數據，其中1至5頻段和第7頻段皆可提供30m的空間解析度，第6頻段能提供最大解析度達120m；相比之下多光譜掃描儀只能提供79m至82m之間的空間解析度。
陸地衛星5號基本上是陸地衛星4號的“複製體”，它是備用衛星，但它的壽命比陸地衛星4號還長，運作了將近30年，最後是為了降低其運行軌道，而耗盡其剩餘燃料；它的任務由陸地衛星7號及最近發射的陸地衛星8號接替。
陸地衛星五號
1984年3月1日，NASA發射了陸地衛星五號，這是NASA最後授權的Landsat衛星。陸地衛星五號與Landsat 4同時設計和製造，並具有相同的有效載荷：多光譜掃描儀系統（MSS）和Thematic Mapper（TM）儀器。
1988年，陸地衛星五號的最主要TDRSS發射機（KU波段）發生故障，然後在1992年7月，剩餘的KU波段發射機發生故障。
MSS儀器於1995年8月關閉。
在2011年11月，由於電子元件迅速退化，TM儀器停止獲取圖像。幾個月後，工程師重新打開了MSS儀器，並實施了新功能以在地面站提取原始儀器數據。
2012年12月21日，USGS宣布，在剩餘陀螺儀發生故障后，陸地衛星五號將退役。該衛星攜帶三台陀螺儀進行姿態控制，需要兩台陀螺儀來保持控制。2013年1月，陸地衛星五號的儀器斷電，衛星移入了較低的軌道。任務執行者多次燃燒以使用所有多餘的燃料，並於2013年6月將衛星送入處置軌道。他們於2013年6月5日發送了最後一條命令，要求關閉發射機的電源。
陸地衛星五號在28年零10個月的時間內提供了高質量的全球陸地表面全球數據，獲得了“世界上運行最久的地球觀測衛星”這一項吉尼斯世界紀錄。
陸地衛星七號
Landsat 7於1999年4月15日在德爾塔系列運載火箭上從加利福尼亞范登堡空軍基地的西方試驗場成功發射。
Landsat 7是校準十分精確的對地觀測衛星，其測量值極其精確。Landsat 7的感測器被稱為“有史以來最穩定，性能最好的地球觀測儀器”。
陸地衛星八號
2013年2月11日發射的Landsat 8是最近發射的Landsat衛星。它用於收集農業，教育，商業，科學，政府的數據和圖像。
基本信息
- 中文名
- LandSat衛星
- 外文名
- Landsat program
- 所屬組織
- 美國NASA的陸地衛星計劃
- 用途
- 獲取影像
- 所屬公司
- NASA
- 前稱
- 地球資源技術衛星
- 退役時間
- 2013年6月
- 領域
- 航空航天
- 首顆發布時間
- 1972年7月23日
- 國家
- 美國
- 類型
- 人造衛星