第三章 常见卫星数据源

上一章说过，空间、光谱、时间、辐射四个维度无法同时做到极致—— 每一颗卫星都是在四个维度之间做了不同的取舍。这一章回答新手最关心的问题： 数据从哪来、要不要钱、怎么挑。下面按免费公开数据 → 国产与商业数据 → 雷达数据梳理主流来源，并随时用第二章的四个维度衡量它们。

Landsat（美国 NASA / USGS）

运行时间最长的民用对地观测计划：从 1972 年至今持续给地球拍证件照， 五十多年没有断档。研究几十年的土地变化（比如第十二章的咸海）， 几乎只有它能提供这么长的历史记录。

• 当前在轨：Landsat 8（2013 发射）、Landsat 9（2021 发射）
• 空间分辨率：多光谱 30 m，全色 15 m，热红外 100 m（重采样至 30 m）
• 重访周期：单星 16 天，8 与 9 错开拍，同一地点约 8 天能来一次
• 波段：11 个（含海岸/气溶胶、短波红外、热红外）
• 获取：USGS EarthExplorer、Google Earth Engine（免费）

它的波段一张张怎么认、下载下来的数据包里一堆文件都是什么， 第四章专门拆解。

Sentinel-2（欧洲哥白尼计划）

目前最常用的免费中高分辨率光学数据。相对 Landsat， 它多了三个红边波段（还记得第一章的植被指纹吗）， 对植被的刻画更细腻。

• 双星：Sentinel-2A（2015）、Sentinel-2B（2017）
• 空间分辨率：可见光与近红外 10 m，红边与短波红外 20 m，大气波段 60 m
• 重访周期：双星协同约 5 天
• 波段：13 个
• 获取：哥白尼数据开放中心、Google Earth Engine（免费）

MODIS（Terra / Aqua）

一颗舍细节、换勤快的卫星：空间分辨率只看得出大块地物， 但每天都从头顶过一遍。

• 空间分辨率：250 m / 500 m / 1000 m
• 时间分辨率：每日 1–2 次
• 典型用途：全国、全球尺度的植被物候、火灾监测、干旱分析

高分系列（中国）

我国的高分辨率对地观测系统，多个型号各有分工：

• GF-1：2 m 全色 / 8 m 多光谱，一次拍摄的覆盖范围大，重访约 4 天
• GF-2：亚米级全色（0.8 m）/ 3.2 m 多光谱
• GF-6：16 m 多光谱，新增红边与紫波段，面向农业监测

商业数据

• Planet：3–5 m，靠大量小卫星组网实现接近每日覆盖，适合高频监测；
• Maxar（WorldView 系列）：亚米级，细节极强，按面积计费。

适用场景很明确：需要看清单栋建筑、单棵树，或必须在指定日期拍摄时， 才值得花钱。

雷达数据：Sentinel-1

Sentinel-1 是 C 波段合成孔径雷达（SAR）。回忆第一章的划分： 它属于主动遥感——自己发射微波、自己收回波，所以有两大超能力： 穿云透雾、昼夜都能拍。

• 空间分辨率：约 5 m × 20 m
• 重访周期：双星约 6 天
• 典型用途：洪涝监测（下大雨、全是云的时候，光学卫星全瞎，它照样拍）、 地表形变测量、船舶检测

选型速查

去哪里拿

最推荐的新手路径是 Google Earth Engine（GEE）：它把 Landsat、 Sentinel、MODIS 等数据集都放在云端，写几行代码就能完成 筛选—合成—裁剪—下载，而且能直接调用大气校正好的产品， 省去下载和预处理的巨大工作量（第六章有完整示例）。 需要本地用软件细抠时，再从 USGS（第五章有手把手的下载教程） 或哥白尼数据开放中心下载原始影像。

其中最常用的 Landsat 系列值得单独展开：它的波段怎么认、 下载包里一堆文件都是什么——正是接下来三章的主题。