如何利用历史卫星图像来访问旧数据

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。

旧卫星图像：地球观测任务的时间表

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。

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。

哪里可以找到旧的卫星图像？

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：

• 位置：全球地球的历史卫星图像；
• 重访时间：从几天到两周；
• 空间分辨率：免费的中低卫星历史图像，
  网格为 100 至 10 m/像素，
  高分辨率图像可应要求提供。

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）。

如何获取历史卫星图像

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：

• 被动（白天/夜晚/低分辨率）；
• 主动；
• 地形图块（用于构建 AOI 的 3D 图像/模型）；
• 高分辨率图像（用于详细分析）。

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：

• Sentinel-2 MSI（多光谱仪器）；
• Landsat-8 OLI（可操作陆地成像仪）和 TIRS（热红外传感器）；
• Landsat-7 ETM+（增强型专题制图器）；
• Landsat 4-5 MSS（多光谱扫描仪）；
• Landsat 4-5 TM（专题制图仪）；
• CBERS-4 MUX（多光谱相机）；
• CBERS-4 WFI（广角成像仪）；
• CBERS-4 PAN5（全色和多光谱相机）；
• CBERS-4 PAN10（全色和多光谱相机）；
• NAIP（胶片和数码相机）。

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。

如何使用历史卫星图像

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。

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。

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。

追踪动态并识别模式以预测未来

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。

商业历史卫星图像

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。