历史卫星图像的收集能够比较现在和过去的改变, 以检测变化、做出预测并减轻一定的损失。 历史卫星图像的收集有多个来源, 并具有商业历史图像或免费授予访问的权限, 同时具有下载选项或仅用于在线查看的功能。 EOSDA LandViewer(详情参见 https://eos.com/products/landviewer/)提供来自近十几个来源的历史航空或卫星图像, 本文将介绍根据历史图像如何访问旧数据的过程。
Landsat 计划是迄今为止从太空检索图像超过 50 年的最长任务。 它可以标榜迄今为止最大的数据收集(数十亿历史卫星图像), 其中最古老的是1972年 Landsat-1。 随着时间的推移, 由于美国地质调查局和美国宇航局每14至16天提供一次太空掠影, 又有六颗 Landsat 加入了他们的前身。 最后两个卫星是 Landsat-7 和 Landsat-8,分别从1999年和2013年投入运行。
后来,Landsat 的地球观测计划得到了 Terra 和 Aqua MODIS(美国国家航空航天局和美国地质调查局), Sentinel-1 和 Sentinel-2(ESA),CBERS(中国和巴西政府)等的支持。 Landsat 1-5 已经完成任务, 为珍贵的历史卫星图像数据库做出了贡献。 其他的仍在轨道上, 由最新的遥感数据(光学和雷达)丰富历史收藏。
下面的信息图提供了有关发射和完成的时间。
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为什么旧的卫星图像是黑白的?
几乎所有的卫星图像最初都是黑白的。 它们只有在使用特定滤镜(空间分析中的颜色转换)处理后才能获得颜色。 例如,为假彩色图像指定有条件的颜色。 自然彩色图像是用 RGB 滤镜(红、绿、蓝)处理的, 这是人眼能感觉到的。
大多数获取卫星历史数据的数据库都专门用于一项单独的任务。 如 EOSDA LandViewer, 它能够在一个地方提供来自不同收藏的旧图像。 其中的历史卫星图像可以追溯到1982年, 从十个来源中获得。 每个来源的旧图像都有自己的细节, 因此该集合可以满足每个人的需求:
除了来自卫星的数据, 还有由另一种媒介-飞机捕获的历史数据集。 其航拍图像覆盖的区域更小, 但分辨率更高。 例如,EOSDA LandViewer 包括来自美国 NAIP 计划(2010-1017) 的位置的 1 米详细和免费历史卫星图像。 1940 年代欧洲城市的旧航拍图像可在 Google 地球上找到。 对于1982 年之前我们星球的历史图像, 可以访问 USGS 地球探测器(Landsat 1-3 数据集)。
有多个在线服务可提供过去时期所需的数据。 其中一些是商业性的, 另一些则允许免费获取历史卫星图像。 如 EOSDA LandViewer 就是此类服务之一。 它的导航非常简单, 因此在选择 AOI 和日期(或时间段)后, 将获得符合标准的可用历史图像的完整列表。 图像类型、云量、太阳高度、AOI 覆盖范围和传感器类型等过滤器, 允许用户缩小查询范围并更快地查看历史卫星图像。
EOSDA LandViewer 中有几种类型的历史图像:
如要使用您自己的旧卫星图像, 请将其上传到 EOS 存储, 以便在 EOSDA LandViewer 中进行进一步分析。 以下传感器和来源一直在检索 EOSDA LandViewer 中的历史卫星图像集:
下载地球的旧卫星图像
与搜索不同, 从太空下载旧数据并不那么容易。 首先,并非所有资源都提供这样的选项。 其次,提供它的人并不总是免费的。 EOSDA LandViewer 中的所有低分辨率和中分辨率图像都是开放访问的。 这意味着下载过去的卫星图像也是免费的, 并且可以 JPEG、KMZ 或 GeoTIFF 文件的形式提供。
为了增强用户体验,EOSDA LandViewer 配备了许多功能, 可以出于兴趣、科学研究或商业用途使用这些功能。
变化检测
龙卷风、森林火灾、海啸、洪水或火山爆发等自然灾害无法预防, 但及时跟踪最小的变化有助于减轻损失。 对于普通用户来说,查看他们的城市在一个世纪前的样子可能会非常有趣。 EOSDA LandViewer 可以使用不同日期的同一 AOI 的变化检测工具提供任何一种洞察力。 用户还可以将结果嵌入网站或在社交媒体上分享。
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<center>比较古巴青年岛的两张历史卫星图像</center>
时间序列图
时间序列分析允许使用基于 NDVI 的时空时间序列植被指数图, 以及 NDWI 和 NDSI 的指数图进行数据动态可视化。 该功能可用于监测植被生长、土地利用变化、作物发育阶段识别等。
历史卫星图像的可视化图表是在过滤传感器(通常是 Sentinel-2 和 Landsat-8)和分析时间间隔后生成的。 指定兴趣区不得超过200平方公里。 图表允许跟踪指数值变化的动态。 图表上的每个点都对应于所选时间框架内的特定图像。 要在线查看历史卫星图像的详细信息, 请通过单击放大任意点。
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延时动画
变化检测功能显示了一段时间内事件的动态, 无论是几个世纪、几十年还是几年。 然而,动画演示比静止观察提供了更生动、更有趣的画面, 通过延时动画工具提供了这样的机会。 生成的 GIF 或视频适用于商业和科学领域以及日常使用。 因此,卫星图像的历史延时为漏油、城市发展、森林砍伐、 冰盖开裂和融化等提供了宝贵的见解。
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<center>使用彩色红外(植被)波段组合的 Sentinel 2 监测在美国怀俄明州黄石国家公园发生洪水的结果</center>
当今许多行业都需要历史卫星图像, 而农业是从过去和现在的比较中受益的最古老的行业之一。 访问有关作物生产季节的旧卫星图像可以生成历史 NDVI 时间序列并得出田间生产力、 识别趋势和预测产量的结论。
低分辨率和中等分辨率的历史图像往往不足以进行适当的分析, 而购买高分辨率的历史卫星图像则为详细研究开辟了更多机会。 高分辨率图像在环境监测(包括自然灾害)、自然污染或气候变化的环境影响方面影像较大。 高分辨率还为采矿、建筑和施工以及其他领域带来许多帮助。 EOSDA LandViewer 中历史高分辨率图像的分辨率为 0.4 至 2 米/像素, 可作为 GeoTIFF 下载。