GB/T38198-2019
陆地观测卫星光学数据产品格式及要求
Opticaldataproductformatandrequirementoflandobservationsatellites
- 中国标准分类号（CCS）V80
- 国际标准分类号（ICS）33.200
- 实施日期2020-05-01
- 文件格式PDF
- 文本页数15页
- 文件大小860.47KB
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陆地观测卫星光学数据产品格式及要求
国家标准 GB/T38198一2019 陆地观测卫星光学数据产品格式及要求 opticaldataproductformatandrequirementoflandlohservationsatelites 2019-10-18发布 2020-05-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/T38198一2019 次 目 前言 引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 缩略语 数据产品基本结构 5.1文件组成及类型 5.2目录结构及命名规则 数据产品文件格式 6.1影像数据文件格式 浏览图文件格式 6.2 拇指图文件格式 6.3 6.4参数文件格式 6.5产品描述文件格式 6.6HDF5数据产品文件格式 附录A(规范性附录)RPC文件参数格式
GB/38198一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)提出并归口
本标准起草单位;资源卫星应用中心、国家电网公司、湖北省国土资源研究院、航天标准化 研究所
本标准主要起草人王冰冰、刘国栋、王继业、喻文勇、龙小祥、尹峰、曾楠、徐建艳、曾勇、李庆鹏、 连纪文、陈卫荣、秦敬芳、吴永亮
GB/T38198一2019 引 言 近年来,随着我国陆地卫星观测技术的不断发展,在轨运行的陆地观测卫星已达数十颗,卫星遥感 数据已经得到广泛应用
本标准旨在建立统一的陆地观测卫星光学数据产品格式及要求,规范不同卫 星、不同传感器数据的格式和内容,推动我国陆地观测卫星光学数据产品格式的标准化,提高用户使用 和交换数据的效率,为陆地观测卫星光学数据产品标准规范的研制提供指导
GB/38198一2019 陆地观测卫星光学数据产品格式及要求 范围 本标准规定了陆地观测卫星的0/1/2级光学数据产品基本结构,文件格式
本标准适用于陆地观测卫星光学遥感器,其他类型的对地观测卫星数据产品格式可参照执行
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
卫星对地观测数据产品分类分级规则 GB/T324532015 术语和定义 GB/T32453一2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3. rtile 参数文件parameter 对影像数据进一步处理提供数据和信息支撑的文件
3.2 产品描述文件deseriptivefileofproduct 对产品的补充说明,描述产品的详细属性信息
缩略语 下列缩略语适用于本文件
GeoTIFF;包含地理信息的标记图像文件格式(GeographyTaggedImageFileFormat HDF5:层次式文件格式(第五版)[HierarchicalDataFormat(Version5) JPEG联合图像专家小组JoinPhoographieExpers Group) RPC;有理多项式系数(RationalPolynomialCoeffieient) XML可扩展置标语言(ExtensibleMarkupLanguage) 5 数据产品基本结构 5.1文件组成及类型 不同级别产品的文件组成相类型见表1
GB/T38198一2019 表1文件组成、类型 产品级别 文件组成 文件数量/景 文件类型 影像数据文件 每个传感器对应一个文件 GeoTIFF/HDF5 JPEG 测览图文件 每个传感器对应一个文件 0级产品 PEG 拇指图文件 每个传感器对应一个文件 XML 产品描述文件 每个传感器对应一个文件 影像数据文件 每个传感器对应一个文件 GieoTIFF/HDF5 浏览图文件 每个传感器对应一个文件 JPEG 1级产品 拇指图文件 每个传感器对应一个文件 JPEG 产品描述文件 每个传感器对应一个文件 XMl 参数文件 每个传感器对应一个文件 RPB GeoTIFF/HDF5 影像数据文件 每个传感器对应一个文件 JPEG 浏览图文件 每个传感器对应一个文件 2级产品 拇指图文件 每个传感器对应一个文件 JPEG 产品描述文件 每个传感器对应一个文件 XMI. 参数文件 每个传感器对应一个文件 RPB 注1;高光谱0到2级产品的影像数据文件类型均为HDF5
注2:上述文件组成是基本组成,可依据实际需求补充或增加其他类型文件 5.2目录结构及命名规则 5.2.1目录结构 目录结构格式为: 卫星标识/数据类型/产品级别/传感器标识/接收站标识/采集日期,具体内容如下 卫星标识:卫星代号全称的缩写
例如;CB02,HJ1A,GF1; a 数据类型:用于区分不同类型数据的标识
例如:PRODUcT; b 产品级别;数据产品的级别
例如;LEVEL0,LEVEL1,LEVEL.2; 传感器标识:有效载荷英文全称的缩写
例如:PMS,MUX,wFI: d 接收站标识:地面接收站英文全称的缩写
例如:MYN,GUA,SAY; e 采集日期;卫星成像日期(北京时间)
例如:2008-09-07(年-月-日). 5.2.2命名规则 产品文件命名规则如下 压缩包文件命名 a 卫星标识_传感器标识_(E/w)经度(景中心经度;单位;度,精确到小数点后1位)_(N/S)纬度 景中心纬度;单位:度,精确到小数点后1位_采集日期_L？产品号(?表示产品级别,可以 为0,1,2;产品号是指生产产品的序列号).tar.g2
示例GF1_PMs1_E121.7_N32.6_-20171222_L10o002870720. 0,tar,g2 D)0、1,2级产品文件命名
GB/38198一2019 卫星标识传感器标识_(E/w)经度(景中心经度;单位;度,精确到小数点后1位)_(N/S)纬度 景中心纬度;单位;度,精确到小数点后1位)_采集日期_L？产品号(?表示产品级别,可以 为0,1,2;产品号是指生产产品的序列号)-传感器.tiff 示例:GF1_PMS1_E121.7_N32.6_20171222_L100002870720-PAN1.tiff
浏览图文件命名 卫星标识_传感器标识_(E/w)经度(景中心经度;单位;度,精确到小数点后1位)_(N/S)纬度 景中心纬度;单位:度,精确到小数点后1位_采集日期_L？产品号(?表示产品级别.可以 为0,1,2;产品号是指生产产品的序列号)传感器jpg 示例.GF1_PMs1_E121.7_N32.6_20171222_L100002870720-PANI. 1.jPg 拇指图文件命名 卫星标识_传感器标识_(E/w)经度(景中心经度;单位;度,精确到小数点后1位)_(N/S)纬度 表示产品级别,可以 景中心纬度;单位;度,精确到小数点后1位)-采集日期_Ll”产品号(? 为0,l,2;产品号是指生产产品的序列号)传感器_humb.jpg 示例:GF1_PMS1_E121.7_N32.6_20171222_l100002870720-PAN1_thumb.jpg
产品描述文件命名 卫星标识传感器标识_(E/w)经度(景中心经度;单位;度,精确到小数点后1位)_(N/S)纬度 景中心纬度;单位;度,精确到小数点后1位)-采集日期_L？产品号(?表示产品级别,可以 为0,1l,2;产品号是指生产产品的序列号-传感器,xml
示例:(GF1_PMS1_E121.7_N32.6_20171222_L.100002870720-PANl.xml. 数据产品文件格式 6.1影像数据文件格式 影像文件为GeoTIFF格式或HDF5格式
GeoTIFF格式参见相关规范
6.2浏览图文件格式 浏览图文件采用JPEG格式,规格;行列比与实际影像一致,列值固定为1024个像素
6.3拇指图文件格式 拇指图文件采用JPEG格式,规格;行列比与实际影像一致,列值固定为50个像素
6.4参数文件格式 RPC文件格式为RPB,见附录A
6.5产品描述文件格式 产品描述文件为XML格式,版本为1.0,文件编码UTF-8(8-bitUnicodeTransformationFormat)
产 品描述文件格式见表2
表2产品描述文件格式 数据类型 标签名 存放内容 数据域值 ProductMetaData /产品描述文件开始标签 DataProvider 产品提供者 String
GB/T38198一2019 表2(续 数据域值 标签名 存放内容 数据类型 产品号 [1,2147483648 ProduetlD L.ong 景号 [1,2147483648] ScenelD L.ong OrbitlD [1,2147483648 轨道号 L.ong YYYY-MM-DDhh;mm;ss北京时 ProduceTime 生产时间 String 间,24小时制)》 ProduetLevel 产品级别 String 例如:LEVEL0,LEVEL1,LEVEL2 RecStationlD 接收站标识 String 例如:MYN,GUA,SAY等 例如,CB02,H1A.,GF1 等 SatellitelD 卫星标识 String 传感器标识 例如,PMs,MUX,wFI等 SensorlD String 谱段号逗号隔开,例如:l1,2,3,4;若 Bands 包含谱段 String 为高光谱,直接写谱段数 ScenePath 景Path值 Short [1,9999] SceneRow 景Row值 Short [1,9999] A,B,C,D,E(由东向西 ScenePathOflset 景Path偏离值 Char SceneRowOffset Car 景Row偏离值 l,2,3,4,5(由北向南 1,9999 星下点Path SatPath 值 Short Short [1,99991 星下点Row值 SatRow YYYY-MM-DDhh:mm:ss(北京时 接收日期 ReceiveTime String 间,24小时制)》 YYYY-MMDDhh;mmfss(北京时 String SceneDate 采集日期(拍摄日期 间,24小时制 YYYY-MMDDhh;mmss(北京时 StartTime 景开始时间 String 间,24小时制 YYYY-MM-DDhh;mm;ss(北京时 CenterTime 景中心时间 String 间,24小时制) YYYY-MM-DDhh;mm;ss(北京时 景结束时间 EndTime String 间,24小时制 SolarZenith 太阳天顶角 Float [0,90]度 SolarAimuth [O,360]度 太阳方位角 Float Float Sateiteenit山h 卫星天顶角 [o,90]度 Float SatelliteAzimuth 卫星方位角 [o,360]度 RolIViewingAngle 相机滚动角 Float [一180,180度 [一180,180]度 PitchViewingAngle 相机俯仰角 Float RolISatelliteAngle 卫星滚动角 Float -180,180]度
GB/38198一2019 表2(续 数据类型 数据域值 标签名 存放内容 卫星俯仰角 PitchSatelliteAngle Float [[一180,180]度 YawSatelite Float 卫星偏航角 ,18o]度 180. eAngle GainMode 增益模式 String lntegratedll.evel 积分级数 lnt IntegrationTime 积分时间 Float WidthlnPixels 每行像素数 Long [l,2147483648 HeightlnPixels 每列像素数 Long [1,2147483648] 每行距离(米 [l. WidtlnMeters Long ,2147483648 1,2147483648 每列距离(米 HeightInMeters Long PixelBits 像素位数 nt ValidPixelBits 有效像素位数 Int ProductFormat 产品格式 String 例如:GeoTIFF FileSize 图像文件大小 Long 字节数 MapProjecetion 地图投影 String 采用椭球体 EarthEllipsoid String 投影的条带号 ZoneNo String ResatmplingMethod 重采样方法 取值范围.NN,..cc(缺省 String 高程模型 ElevationMode String MtfCorrection MTF校正 String NONE,LAB,KE Image(GSD 像元分辨率 Float 标准景( Standard， ,条带景《 Stripe ProductType 产品类型 String 浮动景(Shift Short 条带景数 [l,l0 Scene(Count SceneShift Float C1,99 景漂移值 CoudPercent 平均云量 Float [0,100 Qualitynfo 产品图像质量 Short [0,9] AbsCalCoef 绝对定标系数 Float RelativeCorrectionData 相对校正数据 String -90,90]度 ProducetCenterlat 产品景中心纬度 Float Float 产品景中心经度 180. ,180]度 ProduetCenterl.ong TopL.eftl.atitude Float 产品左上角纬度 一90. .90]度 TopLeftl.ongitude 产品左上角经度 Float [一180,180]度 [一90,90]度 TopRightL.atitude 产品右上角纬度 Float TopRightLl.ongitude 产品右上角经度 Float -180,180]度
GB/T38198一2019 表2(续 标签名 数据类型 存放内容 数据域值 BottomLefL.atitude 产品左下角纬度 Float -90,90]度 Bottomleftlongitude 产品左下角经度 Float 一180,180]度 BottomRightL.atitude -90,90]度 产品右下角纬度 Float BottomRightl.ongitude 产品右下角经度 Float [-180,180]度 产品左上角坐标X值 与产品左上角经度坐标对应 Topl.eftMapX Float Float eftMapY 产品左上角坐标Y值 与产品左上角纬度坐标对应 Topl.ef Float TopRightMapX 产品右上角坐标x值 与产品右上角经度坐标对应 产品右上角坐标Y值 TopRightMapY Float 与产品右上角纬度坐标对应 Bottoml.eftMapX 产品左下角坐标X值 Float 与产品左下角经度坐标对应 BottomleftMapY 产品左下角坐标Y值 Float 与产品左下角纬度坐标对应 BottomRightMapX 产品右下角坐标X值 Float 与产品右下角经度坐标对应 产品右下角坐标Y值 与产品右下角纬度坐标对应 Float BottomRightMap /产品描述文件结束标签 ProductMetaData 6.6DF5数据产品文件格式 HDF5数据产品文件格式的结构如图1所示
文件名 全局属性GiobalAttnibutss 属性 图像属性(ImageAtrnbutes 属性 产品参数ProductParameters) 属性 地理信息(Maplnformation) 属性 图像数据ImageData) 谱段数据(BandData 三维数据集 私有属性 波长数据waveL.ength 二维数据集 私有属性 绝对定标系数AbsoluteCalibrationCoeticiemt) 二维数据集 私有属性 图1HDF5格式文件的结构 HDF5格式文件的内容如下 全局属性:保存数据产品整体的概述信息,见表3; a
GB/38198一2019 表3全局属性 符号标识 数据类型 说明 描述 HDFVersion HDF5版本 String HDF5x.x.x 提供者 Provider String SceneID 1,2147483648 景序列号 long ProductID 产品序列号 L.ong [[1,21474836487 Productl.evel 产品级别 String LEVEL0,LEVELl,LEVEL2 lnterleaveFormat 文件存储方式 String BSQ,BIP,BIL 双字节高低位存储次序 ByteOrder String BIG_END1AN,l.IT'TLE_END1AN 描述关于产品的全局属性 GlobalAttribute String 图像属性 mageAttributes String ProductParameters 描述产品生产时所使用的生产参数 String Maplnfo 描述产品的地理位置和信息 (2级及以上产品有此条目 String 包括:各谱段的影像数据,波长，比例系 产品的数据 ImageData String 数和绝对定标系数 Reserve 预留字段 b 图像属性;保存影像数据本身具有的属性,见表4 表4图像属性 英文标识 中文说明 数据类型 描述 SateliteID 卫星标识 String 传感器 SensorlID String YYYY-MM-DD 景的采集日期 SceneDate String hh;mm;ss(北京时间 1,999 谱段数 Bands String ScenePath 景PATH Short [[1,9999 SeeneRow 景ROw Short [1,9999 ScenePathOffset 景PATH偏离值 String A,B,C,D,E(由东向西 SceneRowOffset 景ROw偏离值 String 1,2,3,4,5由北向南 景起始采集时间 YYYY-MM-DDhh;mm;ss(北京时间 SceneStartTime String SceneCenterTime 景中心的采集时间(星上时间码 YYYY-MMDDhh;mm;ss(北京时间 String SceneEndTime YYYY-MM-DDhh;mm;ss( 景结束采集时间 s(北京时间 String SolarZenith 太阳高度角 Float [0,90]度 SolarAzimuth 太阳方位角 Float [0,360]度 GainMode 增益 String ProducetLines 产品行数 Long [[1,2147483648 产品列数 ProductSamples Long [[1,21474836481
GB/T38198一2019 表4续 数据类型 英文标识 中文说明 描述 卫星侧摆角度 SatOffNadir Float [一90,90]度 MirrorOffNadir Float 相机侧摆角度 ,90]度 -90 ScaleFacto1 Float 比例系数 IMGMODE;成像模式/CALMODE;定 lnstrumentMode 工作模式 String 标模式 Reserve 预留字段 产品参数;保存数据产品在生产过程中引人的参数,见表5; 表5产品参数 中文说明 英文标识 数据类型 描述 生产日期 String YYYY-MM-DDhh;mm;ss(北京时间 ProductDate OperatorName 操作员姓名 String 标准景(Standard),条带景(Stripe),浮 产品类型 ProductType String 动景(Shift) SeeneCount 条带景数 Short [1,20] SceneShift 景漂移值 Float [1,99 产品图像指向 取值范围,MAP,PATH Produet(O)rientation String 重采样方法 取值范围;NN,B.cc(缺省》 ResamplingMethod String Reserve 预留字段 d 地理信息:保存数据产品地理的信息,见表6 表6地理信息 英文标识 中文说明 数据类型 描述 MapProjectionm 地图投影方式 String EarthElipsoid 椭球体 String ZoneNo 投影的条带号 String lmageGSD 像元分辨率 Float TopleftL.atitude 产品左上角纬度 Float -90,90]度 Topl.eftl.ongitude 产品左上角经度 -180,180]度 Float TopRightl.atitude 产品右上角纬度 Float 90,90]度 TopRightl.ongitude 产品右上角经度 -180,180]度 Float Bottoml.eftL.atitude 产品左下角纬度 Float 90,90]度 BottomLeflongitude 产品左下角经度 Float -180,180]度 BottomRightl.atitude 产品右下角纬度 Float 90,90]度 BottomRightLongitude 产品右下角经度 Float -180,180]度
GB/38198一2019 表6(续 英文标识 中文说明 数据类型 描述 Topl.eftMapX 与产品左上角经度坐标对应 产品左上角坐标X值 Float TopL.eftMap 产品左上角坐标Y 值 Float 与产品左上角纬度坐标对应 TopRightMapX 产品右上角坐标X值 Float 与产品 上角经度坐标对应 右 TopRightMapY 产品右上角坐标 Y 值 Float 与产品右上角纬度坐标对应 值 左 BottotmLeftMap 产品左下角坐标X Float 与产品 BottomleftMapY 下角坐标 Y 值 与产品左下角纬度坐标对应 Float BottomRightMapX 产品右下角坐标X值 Float 与产品右下角经度坐标对应 BottomRightMa1 D 产品右下角坐标Y 值 与产品右下角纬度坐标对应 Float 预留字段 Reserve 影像数据里面定义了以下三个数据集 影像数据;保存数据产品的实际像素值及其属性,见表7、表8;影像数据在数据集中的存 储结构示意图见图2; 表7影像数据 数据域值 英文标识 类型数据 维度 r:像元号
BandlData Short y;行号
[r,y:1 z:0级产品为顿数,l级以上产品为谱段号 表8影像数据 -私有属性 数据集属性 数据类型 数据域值 数量 Units 'none" String Short 0.655357 ValidRange FilValue Short DataofAlBands "The" L.ongName String Reserve 预留字段 Z数 Z谱段 [L1,l,1] [l1,1,1] X列数 X像元 y行数 Y行数 h 0级产品 1级及以上产品 a 图2影像数据在数据集中的存储结构示意图
GB/T38198一2019 -波长;包括每个谱段对应的起始波长、终止波长和中心波长信息,见表9和表10; 表9波长 英文标识 数据类型 数据域值 维度 r;谱段号
WavelLength Float [r,y y1;起始波长,，ye;中心被长,y.;终止波长 表10波长私有属性 数据集属性 数据类型 数量 数据域值 Units Nmm String ValidRange Float FilIValue Float -9999 l.ongName String "wavelength" Reserve 预留字段 绝对定标系数;表示人瞳辐亮度与DN值的映射关系,见表11和表12
表11绝对定标系数 英文标识 数据类型 数据域值 维度 r;谱段号
AbsCalCoef Float [r,y yi;偏移，y2;增益 表12绝对定标系数 -私有属性 数据类型 数据域值 数据集属性 数量 Units String "none ValidRange Float -9999 FilIValue Float YYYY-MMDD(北京时间) GenerationDate String "Calibration_Coefficient" L.ongName String CalIFied String Reserve 预留字段 10
GB/38198一2019 录 附 A 规范性附录 RPC文件参数格式 RPC文件参数格式见表A.1
表A.1RPC文件参数格式 标签名 存放内容 数据类型 数据域值 satld 卫星标识 String bandld 波段标识 String specld 规范标识 String BEGIN_GRoUP //组开始标识 String errBias 系统定位误差 Double -9999,99,9999.99 errRand 随机定位误差 -9999,99,9999.99 Double lineOffset 行标准化平移参数 Double [0000.0,9999.99] samp(Offset 列标准化平移参数 Double [0000.0,9999.99] latOffset 纬度标准化平移参数 Double -90,90]度 Offset 经度标准化平移参数 ,180]度 Double -180， long(O dlevationoffset [一9g99,9999] 高程标准化平移参数 Double ble [o00001,999999 行标准化比例参数 ineScale Do1 sampSecale 列标准化比例参数 Double [o000001,999999 latScale 纬度标准化比例参数 Double -90,90]度 longScale 经度标准化比例参数 Double -180,180]度 高程标准化比例参数 Double -9999,9999 elevationScale 行比值多项式分子系数 lineNumCoef Double 士9,.999999E士9 士9.999999E士9 行比值多项式分母系数 ineDenCoef Doule Double 士9.999999E士9 列比值多项式分子系数 sampNum(Coel sampDenCoef 列比值多项式分母系数 Double 士9.999999E土9 END_GROUP //组结束标识 String END 1/文件结束标识 String
陆地观测卫星光学数据产品格式及要求GB/T38198-2019
随着技术的不断发展，陆地观测卫星成为了获取地球表面信息的重要手段。而其中，光学数据是其中一种重要的数据类型。光学数据主要指使用光电转换器等设备对地面目标进行拍摄、记录和处理后得到的数据。这类数据具有高分辨率、精度高等优点，在很多领域有着广泛的应用。 在使用陆地观测卫星获取光学数据之后，需要对数据进行整理和处理。而此时，数据格式就显得尤为重要。合适的数据格式能够提高数据利用率，降低数据处理难度，方便数据存储和传输。因此，国家标准化管理委员会发布了《陆地观测卫星光学数据产品格式及要求GB/T38198-2019》标准。 该标准规定了陆地观测卫星光学数据产品的格式及要求，包括数据结构、数据元素的定义、描述和编码方式等内容。其中，数据结构部分主要规定了数据类别、数据集合、数据记录等概念，并给出了相应的示例。数据元素部分则对数据的名称、长度、取值范围等进行详细的说明。同时，该标准还规定了数据类别、数据集合、数据记录的元数据如何进行编码。 此外，GB/T38198-2019还规定了光学数据产品的交换格式，即数据交换文件的格式和命名规则等。这些规定能够保证光学数据能够在不同的平台和软件之间高效地传输和共享。 总之，陆地观测卫星光学数据是获取地球表面信息的重要手段，而其数据格式的标准化也显得尤为必要。GB/T38198-2019的发布为光学数据的处理和使用提供了更加方便和高效的工具。相信随着技术的不断进步，陆地观测卫星光学数据将会有更广泛的应用前景。
