مطالب تخصصی

آشنایی با فرمت نامگذاری تصاویر ماهواره ای

نوشته شده توسط احمد نجفی

از نام تصاویر ماهواره‌ای چه اطلاعاتی می‌توانیم کسب کنیم؟

آیا می‌دانید اگر با فرمت نام تصاویر ماهوار‌ه‌ای آشنا باشید می‌توانید اطلاعات مفیدی برای کار با تصاویر و انجام پردازش‌های موردنیاز به دست آورید؟!

یکی از این اطلاعات بسیار مهم و حائز اهمیت سطح پردازش‌های انجام شده در تصاویر ماهواره‌ای است که ما را از انجام پیش‌پردازش‌های مورد نیاز تصاویر ماهواره‌ای قبل از انجام پردازش تصویر برای رسیدن به نتایج مطلوب‌تر آگاه می‌سازد.

در نام بسیاری از ماهواره‌ها سال، ماه و روز تصویربرداری مشخص شده است که در انجام بعضی تصحیحات اتمسفری مانند FLAASH مورد نیاز است، حتی در نام بعضی تصاویر ماهواره‌ای زمان تصویربرداری نیز ذکر شده است.

در این مطلب به بررسی فرمت نام‌گذاری ماهواره‌های لندست، EO1، سنتینل و سنجنده استر و اطلاعاتی که میتوان از آن استخراج کرد پرداخته شده است.

ممکن است فرمت نام تصاویر ماهواره‌ای که در پایگاه‌های مختلف در دسترس قرار دارد به طور جزئی با هم تفاوت داشته باشد (منظور از تفاوت جزئی این است که ممکن است در یک پایگاه بعضی از پارامتر‌ها در نام ماهواره حذف شده باشد.) به هر حال فرمت‌های موجود در این مطلب از فایل‌های User_Guide مربوط به هر ماهواره، که کامل‌ترین فرمت نام تصاویر می‌باشند و معمولا توسط سازمان‌های زمین‌شناسی تهیه می‌شود استخراج شده است.


مطالعه میکنم  جامع ترین بسته آموزشی شیوه دانلود داده های ماهواره ای در سنجش از دور


تصاویر Landsat

LXSS_LLLL_PPPRRR_YYYYMMDD_yyyymmdd_CX_TX _band.ext

L = لندست

X = سنجنده:

  • C = ترکیب سنجنده OLI/TIR
  • O = سنجنده OLI
  • T = سنجنده TIR یا TM
  • E = سنجنده ETM+
  • M = سنجنده MMS

SS = ماهواره:

  • ۰۸ = لندست ۸
  • ۰۷ = لندست ۷
  • ۰۴ = لندست ۴

LLLL = سطح تصحیحات پردازش‌های صورت گرفته بر روی تصویر؛ سطح تصحیحات تصاویر لندست سه نوع می‌باشد:

  • L1TP = دارای تصحیحات رادیومتری و برای تصحیح هندسی (orthorectified) از نقاط کنترل زمینی و مدل ارتفاعی رقومی (DEM) دقت بالا استفاده شده است. این محصولات در بین محصولات سطح ۱ بالاترین سطح کیفی را دارا هستند.
  • L1GT = دارای تصحیحات رادیومتری، تصحیحات هندسی توسط داده‌های فضاپیما و تصحیح جابه‌جایی‌ها در تصویر با استفاده از مدل ارتفاع رقومی (DEM).
  • L1GS = دارای تصحیحات رادیومتری و تصحیحات هندسی توسط داده‌های فضاپیما

PPP = ستون (Path)

RRR = ردیف (Row)

YYYY = سال تصویربرداری

MM = ماه تصویربرداری

DD = روز تصویر برداری

yyyy = سال انجام پردازش‌های صورت گرفته بر روی تصویر

mm = ماه انجام پردازش‌های صورت گرفته بر روی تصویر

dd = روز انجام پردازش‌های صورت گرفته بر روی تصویر

  • تاریخ‌های ذکر شده به صورت میلادی می‌باشد.

CX = شماره مجموعه (۰۱ و ۰۲)

TX = طبقه مجموعه؛ به طور کلی تمام تصاویر لندست در یک طبقه‌بندی خاص قرار گرفته‌اند. تصاویر لندست Collection 1 که مورد پردازش مجدد قرار گرفته‌اند و در سایت USGS قابل دسترسی هستند در طبقه Tier تقسیم‌بندی می‌شوند. این تقسیم‌بندی کیفیت تصحیحات رادیومتری را به خوبی نشان می‌دهد که شامل ۳ نوع می‌باشد:

  • T1 = شامل تصاویر سطح L1TP
  • T2 = شامل تصاویر سطحL1GS و L1GT
  • RT = شامل تصاویر لندست ۷ و لندست ۸ که به تازگی گرفته شده‌اند می‌شود و یک طبقه‌بندی موقت محسوب می‌شود که نیاز به کالیبره شدن دارد و زمانی که مورد پردازش مجدد قرار می‌گیرند در طبقه T1 و T2 طبقه‌بندی ‌می‌شوند.

band = باند (شماره باند یا اندیسی را مشخص می‌کند)

ext = نوع فرمت فایل (به عنوان مثال tif، tfw، xml، hdf، hdr، nc و img)

مثال:

LE07_L1TP_039037_20080728_20170314_01_T1_B8.tif

LC08_L1GT_029030_20151209_20160131_01_RT_ BQA.tif

LT04_L1GS_017036_19821115_20160315_01_T2_B2.tif

LM01_L1GS_017039_19760131_201602255_01_T2_B1.tif

داده‌های ماهواره لندست را می‌توانید از ۳ پایگاه زیر به صورت رایگان دانلود کنید:

Landsat Collection 1 Level-1 Data Products


تصاویر ماهواره EO1

EO1SPPPRRRYYYYDDDXXXML_LLLL_GGG_VV

EO1 = نام ماهواره

S = سنجنده؛

  • H = هایپریون (Hyperion)
  • A = علی (ALI)

PPP = ستون (Path)

RRR = ردیف (Row)

YYYY = سال تصویربرداری

DDD = روز تصویربرداری

  • تاریخ‌ها به صورت ژولین می‌باشند.

X:

(۰ = off و ۱ = on) هایپریون (Hyperion)

(۰ = off و ۱ = on) علی (ALI)

(۰ = off و ۱ = on) ای سی (AC)

M = این پارامتر مربوط به زاویه دید و ناحیه تحت پوشش می‌باشد که به دسته تقسیم می‌شوند:

N = Nadir

P = Pointed within path/row

K = Pointed outside path/row

برای اطلاعات بیشتر در مورد این پارامتر می‌توانید به لینک زیر مراجعه فرمایید:

https://archive.usgs.gov/archive/sites/eo1.usgs.gov/lookangle_acquisition.html

L = طول تصویر

  • F = Full scene
  • P = Partial scene
  • Q = Second partial scene
  • S = Swath
  • ۰ – ۹ = Special modes

LLLL = سطح تصحیحات پردازش‌های صورت گرفته بر روی تصویر؛ سطح تصحیحات تصاویر ماهواره EO1 سه نوع می‌باشد.

  • Level 1R = L1R= دارای تصحیحات رادیومتری، این سطح تصحیحات فقط برای داده‌های هایپریون در دسترس می‌باشد. فرمت محصولاتی که سطح تصحیحات L1Rرا دارا هستند HDF می‌باشد.
  • Level 1Gst = L1Gst= دارای تصحیحات رادیومتری و تصحیحات هندسی با استاده از داده‌های فضاپیا و استفاده از مدل ارتفاعی رقومی ۹۰ متر. تصاویری که دارای این سطح تصحیحات می‌باشند با فرمتGeoTIFFارائه می‌شوند.
  • Level 1T = L1T = دارای تصحیحات رادیومتری و تصحیحات هندسی با استفاده از نقاط کنترلی زمینی و استفاده از مدل ارتفاعی رقومی ۹۰ متر. دقت جغرافیایی این سطح تصحیحات به دقت نقاط کنترلی زمینی بستگی دارد که انتظار می‌رود در حد ۲ پیکسل باشد. اگر نقاط کنترلی زمینی موجود نباشد تصاویر به سطح تصحیحات L1Gst پردازش می‌شوند. تصاویری که دارای این سطح تصحیحات می‌باشند با فرمتGeoTIFF ارائه می‌شوند.

GGG = ایستگاه دریافت کننده در زمین

  • AGS = ایستگاه Alaska
  • AKS = ایستگاه DataLynx
  • CGS، GGG، WGG و r1_ = ناشناخته
  • GGS = ایستگاه Goddard
  • HGS = ایستگاه Tasmanian Earth Resources Satellite
  • LGS و LXS = ایستگاه Landsat
  • PF1 و PF2 = ایستگاه Poker Flat 1
  • SGS = ایستگاه Svalbard
  • WGS و WPS = ایستگاه Wallops

VV = شماره ورژن

مثال:

EO1A1610392004231110KF_1GST

EO1H1610392004270110PS_1GST

 

داده‌های ماهواره‌ی EO1 از ۲ پایگاه زیر به صورت رایگان قابل دانلود هستند:


تصاویر Sentinel 1

MMM_BB_TTTR_LFPP_YYYYMMDDTHHMMSS_yyyymmddthhmmss_OOOOOO_DDDDDD_CCCC.SAFE

 

MMM = شناسه ماموریت را مشخص می‌کند؛ برای SENTINEL-1A از S1A و برای SENTINEL-1B از S1B استفاده می‌شود.

BB = این پارامتر نشان‌دهنده حالت‌های تصویربرداری می‌باشد که به چهار دسته تقسیم می‌شود:

  • SM = Strip Map = دارای رزولوشن ۵m * 5m و طول ۸۰km را پوشش می‌دهد؛ از این حالت برای بررسی جزایر کوچک و مدیریت بحران رویدادهای غیرعادی بر اساس درخواست مورد استفاده قرار می‌گیرد. تصاویر این حالت هم به صورت تک قطبی (HHیا VV) و هم به صورت دو قطبی (HH + HVوVV + VH) ارائه می‌شود.
  • IW = Interferometric Wide Swath= دارای رزولوشن ۵m * 20mو طول ۲۴۰kmرا پوشش می‌دهد. این حالت اصلی‌ترین حالت تصویربرداری از سطح زمین می‌باشد. تصاویر این حالت هم به صورت تک قطبی (HH یا VV) و هم به صورت دو قطبی (HH + HV و VV + VH) ارائه می‌شود.
  • EW = Extra Wide Swath = دارای رزولوشن ۲۵m * 100mو طول ۴۰۰km را پوشش می‌دهد. از این حالت عمدتا برای نظارت بر مناطق وسیع ساحلی و پدیده‌های مانند حمل و نقل ترافیکی و خطرات احتمالی زیست محیطی مانند نشت نفت یا تغییر در وضعیت یخچال‌های قطبی استفاده می‌شود. تصاویر این حالت هم به صورت تک قطبی (HH یا VV) و هم به صورت دو قطبی (HH + HV و VV + VH) ارائه می‌شود.
  • WM= Wave = دارای رزولوشن ۵m * 20m(تعداد داده‌های این حالت کم است) و محدوده ۲۰km * 20kmرا پوشش می‌دهد. از این حالت عمدتا برای بررسی اقیانوس‌ها استفاده می‌شود.

TTT = این پارامتر نشان دهنده نوع محصول و سطح پردازش آن‌ها می‌باشد که شامل ۳ سطح پردازش و ۴ نوع محصول می‌شود که این پارامتر در اسم ماهواره سه حالت را می‌تواند داشته باشد:

  • SLC = Single Look Complex
  • GRD = Ground Range Detected
  • OCN = Ocean

SLC = مربوط به داده‌های Level 1 می‌باشد.

GRD = مربوط به داده‌های Level 1 می‌باشد.

OCN = مربوط به داده‌های Level 2 می‌باشد که شامل سه زیر مجموعه:

  • Ocean Wind field  = OWI
  • Ocean Swell spectra  = OSW
  • Surface Radial Velocity  = RVL

می‌باشد که می‌تواند با توجه به حالت‌های تصویربرداری مولفه‌های متفاوتی را شامل شود.

معمولا نوع محصولات با توجه به حالت تصویربرداری تعیین می‌شود. تمام محصولات به طور مستقیم از Level 0 مورد پردازش قرار می‌گیرند. هر حالت تصویربرداری می‌تواند شامل محصولات Level-1 SLC، Level-1 GRD  و Level-2 Ocean باشد. برای حالت تصویربرداری WV، محصولات Level 0 توزیع نمی‌شود و داده‌های WV_SLC از سال ۲۰۱۶ در دسترس قرار گرفته است. تصویر زیر سطوح مختلف محصولات بر اساس حالت تصویربرداری را نشان می‌دهد.

R = طبقه رزولوشن؛ رزولوشن به حالت تصویربرداری و سطح پردازش محصولات بستگی دارد.

رزولوشن محصولات Level-1 SLC:

رزولوشن محصولات Level-1 GRD:

  • Full Resolution  = F = برای حالت تصویربرداریSM

  • High Resolution = H = برای حالت تصویربرداری SM، IW و EW

  • Medium Resolution  = M = برای حالت تصویربرداری SM، IW، EW و WV

 

رزولوشن محصولات Level-2 OCN:

رزولوشن  OSW، ۲۰km*20km، رزولوشن OWI و RVL، ۱km * 1km (برای حالت‌های تصویر برداری SM/IW/EW). داده‌های OCN برای حالت تصویربرداری WV دارای رزولوشن متوسط ۲۰km*20km می‌باشد.

L = این پارامتر سطح پردازش محصولات را نشان می‌دهد:

۰ = شامل داده‌های خام فشرده می‌باشد (RAW Data)، داده‌های Level 0 مبنای به وجود آمدن سطوح پردازش بالاتر می‌باشد. حجم داده‌های این سطح در حالت IW به طور معمول ۱ GB هستند.

۱ = داده‌های Level 1 شامل GRD و SLC می‌باشد:

  • SLC: شامل داده‌های متمرکز و ژئورفرنس شده توسط مدار ماهواره می‌باشد. حجم داده‌های این سطح در حالت IW و به صورت دوقطبی ۸ GB و در حالت IW وتک قطبی ۴ GB می‌باشد.
  • GRD: شامل داده‌های متمرکز و توسط یک مدل Earth ellipsoid مختصات‌دار شده‌اند. حجم داده‌های این سطح در حالت IW به طور معمول ۱ GB می‌باشد.

۲ = داده‌های Level 2 شامل OCN می‌باشد.

F = این پارامتر به دو صورت Standard  = S و Annotation  = A ارائه می‌شود که محصولات Annotation به صورت داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرد و توزیع نمی‌شود.

PP = این پارامتر مربوط به قطبش تصویر ماهواره‌ای می‌باشد که می‌تواند یکی از چهار حالت زیر باشد:

  • SH  = single HH polarisation
  • SV = single VV polarisation
  • DH  = dual HH+HV polarisation
  • DV  = dual VV+VH polarisation

داده‌های WV فقط به صورت تک قطبی (HH یا VV) در دسترس هستند و اما سایر داده‌ها هم به صورت تک قطبی و هم دو قطبی در دسترس هستند.

YYYYMMDDTHHMMSS = این پارامتر نشان‌دهنده تاریخ و زمان شروع تصویربرداری می‌باشد که توسط حرف T از یکدیگر جدا شده‌اند. YYYYMMDD نشان دهنده تاریخ و HHMMSS نشان دهنده زمان می‌باشد.

yyyymmddthhmmss = این پارامتر نشان‌دهنده تاریخ و زمان پایان تصویربرداری می‌باشد که توسط حرف t از یکدیگر جدا شده‌اند. yyyymmdd نشان دهنده تاریخ و hhmmss نشان دهنده زمان می‌باشد.

OOOOOO = این پارامتر نشان‌دهنده شماره مداری است که در زمان شروع تصویر برداری ماهواره در آن قرار دارد که این مقدار در بازه ۰۰۰۰۰۱ – ۹۹۹۹۹۹ متغیر است.

DDDDDD = این پارامتر شناسه‌ای است برای مشخص کردن ماموریت ماهواره که در بازه ۰۰۰۰۰۱ – FFFFFF متغیر است.

CCCC = این پارامتر نشان‌دهنده شناسه منحصر به فردی برای تصویر ماهواره‌ای است.

SAFE = همیشه پسوند فولدر فایل SAFE می‌باشد.

مثال:

S1A_IW_GRDH_1SDV_20180807T022946_20180807T023011_023134_028347_4EB0

داده‌های سنتینل ۱ را از پایگاه زیر می‌توانید به صورت رایگان دانلود کنید:


تصاویر Sentinel 2

نام تصاویر ماهواره سنتینل۲ که دارای سطح تصحیحات Level-1C هستند بعد از ۶ دسامبر ۲۰۱۶ با فرمت جدیدی ارائه می‌شود:

MMM_MSIL1C_YYYYMMDDTHHMMSS_Nxxyy_ROOO_Txxxxx_yyyymmddthhmmss.SAFE

MMM = شناسه ماموریت را مشخص می‌کند؛ برای SENTINEL-2A از S2A و برای SENTINEL-2B از S2B استفاده می‌شود.

MSIL1C = این پارامتر نشان‌دهنده محصولات Level-1C می‌باشد.

YYYYMMDDTHHMMSS = این پارامتر نشان‌دهنده تاریخ و زمان شروع تصویربرداری می‌باشد که توسط حرف T از یکدیگر جدا شده‌اند. YYYYMMDD نشان دهنده تاریخ و HHMMSS نشان دهنده زمان می‌باشد.

Nxxyy = شناسه پردازش اولیه

ROOO = این پارامتر نشان‌دهنده شماره مداری است که در زمان شروع تصویر برداری ماهواره در آن قرار دارد که این مقدار در بازه R001 – R143 متغیر است.

Txxxxx = این پارامتر نشان‌دهنده شناسه منحصر به فردی برای تصویر ماهواره‌ای است.

yyyymmddthhmmss = این پارامتر نشان‌دهنده تاریخ و زمان پایان تصویربرداری می‌باشد که توسط حرف t از یکدیگر جدا شده‌اند. yyyymmdd نشان دهنده تاریخ و hhmmss نشان دهنده زمان می‌باشد.

SAFE = همیشه پسوند فولدر فایل SAFE می‌باشد.

مثال:

S2A_MSIL1C_20170105T013442_N0204_R031_T53NMJ_20170105T013443.SAFE

داده‌های سنتینل ۲ از طریق پایگا‌ه‌های زیر در دسترس هستند:


تصاویر ASTER

AST_LLL_VVV_MMDDYYYYTTTTTT_mmddyyyytttttt.ext

AST = نام سنجنده؛ استر

LLL = سطح پردازش تصاویر؛ (L1A، L1B و L1T)، تصاویر استر که در سایت USGS ارائه می‌شوند دارای سطح تصحیحات L1T می‌باشند که تصحیحات هندسی و رادیومتری بر روی این تصاویر انجام شده اما مقادیر DN هنوز به صورت radiance هستند که برای تبدیل این مقادیر به reflectance باید تصحیحات اتمسفری بر روی این تصاویر اعمال شود.

VVV = ورژن تصحیحات تصاویر (تصاویر استر که در سایت USGS ارائه می‌شوند همگی ورژن ۰۰۳ می‌باشند.)

MM = ماه تصویربرداری

DD = روز تصویربرداری

YYYY = سال تصویربرداری

mm = ماه انجام پردازش‌های صورت گرفته بر روی تصویر

dd = روز انجام پردازش‌های صورت گرفته بر روی تصویر

yyyy = سال انجام پردازش‌های صورت گرفته بر روی تصویر

ext = نوع فرمت فایل (تصاویر ارائه شده در سایت USGS با فرمت hdf می‌باشند.)

مثال:

AST_L1T_00308072003070741_20150430101103.hdf

داده‌های سنجنده استر از ۶ پایگاه زیر به صورت رایگان در دسترس هستند:

تهیه کننده مطلب: آقای میلاد سکندری


۵ دیدگاه

  • سلام استاد احراری ! ممنون از زحمات تان یک خواهش داشتم نه تنها از من بل از چندین تن از دوستان دیگرم هم هست ، آیا امکان دارد یک بسته آموزشی تحت عنوان تیوری های راداری تهیه کنید آیا یک بسته بصورت مشترک از پردازش های راداری که چند جلسه آن تئوری و چند جلسه دیگر آن عملی باشد اگر بصورت مقدماتی هم باشد خوب است . البته پکیج پردازش های راداری شما را که در نرم افزار SNAP تدریس کرده بودید تهیه کردم اما کاملا رویکرد عملی داشت و چون مشکل ما عدم آشنایی با مفاهیم وکلیات راداری هست لذا نتوانستیم برداشت بیشتری از آن داشته باشیم اگر در این زمینه یک پکیج تهیه کنید خیلی ممنون تان خواهیم بود

    • با سلام و احترام

      ممنون از پیشنهاد شما بله درست میفرمایید. تا پایان سال ۹۷ آموزش های تئوری تخصصی متعددی را به امید خدا منتشر خواهیم کرد. حتما پیشنهاد شما اجرا خواهد شد به امید خدا.

      موفق باشید

  • سلام مهندس خسته نباشید

    توی انوی بر روی عکس هوایی دهه ۴۰یا ۷۰میتوان به همچین طبقه بندیی رسید؟
    لایه های جنگل ، اراضی کشاورزی، مسکونی، اراضی بایر،

    اراضی کشاورزی شامل باغ، زراعت، کشت نشده ها و کشت شده ها

    • با سلام و احترام خدمت شما متخصص محترم

      بنده تخصص فوتوگرامتری ندارم و نمیتونم در این رابطه نظر دقیقی رو خدمتتون ارائه کنم اما در تصاویر ماهواره ای لندست که از سال ۱۹۷۲ میلادی در دسترس است میتوان با روش های پردازش تصاویر ماهواره ای به چنین اطلاعاتی دست پیدا کرد.

      موفق باشید

دیدگاهتان را بنویسید