哥白尼 Sentinel-2(哨兵 2)计划是一个由两颗相同的 Sentinel-2 极轨卫星组成的星座,两颗卫星相位差 180°,运行在平均高度 786 km 的太阳同步轨道上。每颗卫星在其轨道上的位置由双频全球导航卫星系统(GNSS)接收器测量;通过专用推进系统维持轨道精度;每颗卫星配备了最先进的多光谱成像仪(Multi Spectral Instrument ,MSI),可提供高分辨率的光学成像。
发射时间
Sentinel-2A:2015 年 6 月 23 日
Sentinel-2B:2017 年 3 月 7 日
设计寿命
每颗 Sentinel-2 卫星重约 1.2 吨。卫星寿命为 7.25 年,其中包括 3 个月的在轨调试阶段。其上的电池和推进剂可以适应 12 年的运行要求,包括寿命终止轨道飞行操作。
任务目标
1、空间规划
2、农业环境监测
3、水监测
4、森林和植被监测
5、土地碳、自然资源监测
6、全球作物监测
运行情况
轨道类型:太阳同步
倾角:98.5°
重访周期: 5 天(两颗卫星互补,单颗卫星 10 天),中纬度地区 2-3 天。
传感器
类型:MSI(多光谱成像仪)
条带宽度:290 km
空间分辨率:10 m,20 m,60 m
产品级别
Level-0(L0): 数据处理操作在数据接收操作期间由有效载荷数据地面段(Payload Data Ground Segment,PDGS)系统实时执行,数据的处理操作需要对地面段获取的 MSI 和卫星辅助原始数据(如轨道、质量、时间换算等)进行打包,并将其与相关注释参数和其他元数据一起存档。 数据处理包含以下步骤:
1、MSI 遥测分析:将获取的仪器源数据包(ISP)数据连接成颗粒并执行数据分析和错误检测功能
2、数据化:图像中各行的数据化可以记录每个 ISP 的准确捕获时间
3、低分辨率图像提取:此处理步骤提取低分辨率图像以进行快速查看生成
4、卫星辅助遥测分析:比较从比特值中提取的卫星辅助数据,并相对于预定义的允许范围进行检查
Level-1A(L1A): L1A 级处理侧重于解压缩相关的任务源数据包。L1A 产品不向用户提供。
Level-1B(L1B): L1B 级处理使用 L1A 级产品并应用顶层大气 (Top of Atmosphere, TOA) 辐射校正。L1B 产品不可用。
Level-1C(L1C): L1C 级处理使用 L1B 级产品,并进行辐射矫正和几何校正,包括正射校正和全局参考系统空间配准,具有亚像素精度。数据处理包含以下步骤:
1、切片关联:选择与所需图像的轮廓线相交的预定义切片。
2、重新采样网格计算:将几何图像链接到目标几何图像(正射校正)。
3、使用栅格重采样和插值滤波器对正射影像每个光谱波段进行重采样。TOA 反射率的计算也发生在此步骤中。
4、掩膜计算:生成云和陆地/水掩膜。
5、通过 JPEG2000 算法和 GML 地理影像编码对生成的 L1C 级影像进行压缩。
Level-2A(L2A): L2A 级处理包括场景分类和应用于 TOA 的 L1C 级正射影像产品的大气校正。L2A 级主要输出是正射影像底层大气(Bottom of Atmosphere,BOA)校正反射率产品。同时生成气溶胶光学厚度(AOT) 、水汽(WV)和场景分类 (SCM)数据以及 60 m 分辨率下云和雪概率的质量指标(QI)数据。 L2A 产品可由 PDGS 使用 Sen2Cor 生成,也可使用 Sentinel-2 工具箱生成。
本页列出了 Sentinel-2(哨兵 2)卫星的波段、波段名、中心波长、波普宽度、分辨率、参考辐射量、信噪比等信息。可以与 可计算植被指数 进行对照。
波段(B) | 波段名 | Sentinel-2A | Sentinel-2B | 分辨率(m) | 参考辐射量(W·m-2·sr-1·μm-1) | 信噪比(SNR) | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
中心波长(nm) | 波段宽度(nm) | 中心波长(nm) | 波段宽度(nm) | |||||
1 | 气溶胶(Aerosol) | 442.7 | 21 | 442.2 | 21 | 60 | 129 | 129 |
2 | 蓝(Blue) | 492.4 | 66 | 492.1 | 66 | 10 | 128 | 154 |
3 | 绿(Green) | 559.8 | 36 | 559 | 36 | 10 | 128 | 168 |
4 | 红(Red) | 664.5 | 31 | 664.9 | 31 | 10 | 108 | 142 |
5 | 红边 1(Red Edge 1) | 704.1 | 15 | 703.8 | 16 | 20 | 74.5 | 117 |
6 | 红边 2(Red Edge 2) | 740.5 | 15 | 739.1 | 15 | 20 | 68 | 89 |
7 | 红边 3(Red Edge 3) | 782.8 | 20 | 779.7 | 20 | 20 | 67 | 105 |
8 | 近红外(NIR) | 832.8 | 106 | 832.9 | 106 | 10 | 103 | 174 |
8a | 窄近红外(Narrow NIR) | 864.7 | 21 | 864 | 22 | 20 | 52.5 | 72 |
9 | 水蒸气(Water vapour) | 945.1 | 20 | 943.2 | 21 | 60 | 9 | 114 |
10 | 短波红外(SWIR–Cirrus) | 1373.5 | 31 | 1376.9 | 30 | 60 | 6 | 50 |
11 | 短波红外 1(SWIR 1) | 1613.7 | 91 | 1610.4 | 94 | 20 | 4 | 100 |
12 | 短波红外 2(SWIR 2) | 2202.4 | 175 | 2185.7 | 185 | 20 | 1.5 | 100 |
本页统计了 Sentinel-2A、2B 卫星可计算的植被指数,波段与 光谱波段 中的波段编号对应。
序号 | 指数 | 英文名 | 缩写 | 公式 |
---|---|---|---|---|
1 | 变换型土壤调节植被指数 | Adjusted Transformed Soil-Adjusted Vegetation Index | ATSAVI | |
2 | 无气溶胶植被指数 1600 | Aerosol Free Vegetation Index 1600 | AFRI 1600 | |
3 | 无气溶胶植被指数 2100 | Aerosol Free Vegetation Index 2100 | AFRI 2100 | |
4 | 变动指数 | Alteration | ||
5 | 花青素反射指数 1 | Anthocyanin Reflectance Index | ARI | |
6 | 阿什本植被指数 | Ashburn Vegetation Index | AVI | |
7 | 大气抵抗植被指数 | Atmospherically Resistant Vegetation Index | ARVI | |
8 | 大气抵抗植被指数 2 | Atmospherically Resistant Vegetation Index 2 | ARVI 2 | |
9 | 宽蓝光动态范围植被指数 | Blue-Wide Dynamic Range Vegetation Index | BWDRVI | |
10 | 布朗宁反射指数 | Browning Reflectance Index | BRI | |
11 | 冠层叶绿素含量指数 | Canopy Chlorophyll Content Index | CCCI |