国家标准 GB/T38026一2019 遥感卫星多光谱数据产品分级 Gradationstandardformultispeetraldataproductsofremotesensingsatellite 2019-08-30发布 2020-03-01实施国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/38026一2019 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:科学院遥感与数字地球研究所、资源卫星应用中心、国家卫星气象中心、自然资源部国土卫星遥感应用中心、人民解放军61618部队、应急管理部国家减灾中心,国土资源航空物探遥感中心,中科遥感科技集团有限公司航天标准化研究所本标准主要起草人:顾行发、周翔、吕婷婷、刘国栋、咸迪、王霞、杨俊峰,吴玮、甘甫平、王晋年、周平、龙小祥徐赫、叶宇陶醉、高宝华、刘明、吴永亮
GB/T38026一2019 遥感卫星多光谱数据产品分级范围本标准规定了遥感卫星太阳反射波段多光谱数据产品的分级,以及各级数据产品的规格、命名与标识本标准适用于遥感卫星太阳反射波段多光谱数据产品在生产、管理、应用服务中的分级和各级数据产品的规格描述和使用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)适用于本文件件 GB/T32453一2015卫星对地观测数据产品分类分级规则术语和定义 GB/T32453一2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件,为了便于使用,以下重复列出了 GB/T324532015中的某些术语和定义 3.1 数据产品dhataproduet 与数据产品规范一致的数据、数据集或数据集系列 3.2 数据产品规范datapdutspettietn 对数据、数据集或数据集系列的详细描述,并带有附加说明,使数据、数据集或数据集系列可被创建、提供和被他人所使用的规范 3.3 太阳反射波段多光谱遥感mwtispectralremutesensing 在太阳反射波段范围内,将物体反射的电磁波信息分成两个以上波谱段进行接收或记录的遥感注:以下简称为多光谱遥感 3.4 多光谱数据产品mltisp ectraldataproduct 由多光谱遥感探测器获取的目标物体辐亮度数据产品经过加工处理得到的数据产品 3.5 相对辐射校正relativeradiometrieccrreetionm 将影像各像元之间或各传感器之间各光谱段之间或不同时间测得的辐射量进行归一化 [GB/T324532015,定义3.16] 3.6 absoluteradioetricorrectionm 绝对辐射校正将传感器输出信号转换为输人的辐射量或者目标景物的特性参量
GB/T38026一2019 [GB/T32453一2015,定义3.17] 3.7 几何精校正geometricaceuratecorreetionm 采用地面控制点进行的几儿何校正 [[GB/T32453一2015,定义3.21] 3.8 几何地形校正terraincorreetion 为消除因地形起伏而带来的观测目标的空间位置偏差而进行的校正 [GB/T32453一2015,定义3.18] 3.9 不确定度 uncertainty 与测量结果相关的一个参数,表现合理被测变量值的差异程度 3.10 辅助数据auxiliarydata 用于定量表示获取遥感数据时遥感器的时间、轨道、环境参数和工作参数等的数据缩略语下列缩略语适用于本文件 DN 数字量化值(digitalnumber); 级别level) 5 分级 5.1概述依据遥感卫星多光谱数据产品的加工处理水平(包含辐射校正、几何校正与表达、影像融合、参数反演4个方面的处理水平)进行分级,共分为0~6级产品各级产品根据需要可进一步细分或扩充本标准仅对遥感卫星多光谱数据产品的级和子级进行规定,扩充可由数据产品生产或应用部门根据实际需求进行规定 5.2L.0级产品对卫星下传的多光谱数据,经过分幅和辅助数据分离等处理后而形成的以景或条带为单位的数据产品 L0级数据产品的质量与卫星遥感器系统相关,数据应完整 5.3L1级产品 L1级数据产品是由L0级数据产品经系统辐射校正得到的影像数据,可根据辐射校正处理程度分成2个子级 -Il-l:经相对辐射校正得到的遥感卫星多光谱数据产品 -L1-2;经绝对辐射校正得到的遥感卫星多光谱数据产品 L1级产品应满足对应指标要求,可根据具体情况进行扩充或调整各指标参见附录A,具体算法参见附录B
GB/T38026一2019 5.4L2级产品在L0L1级数据基础上经过系统几何校正的数据产品,可根据辐射校正处理程度分成3个子级: L2-1经过系统几何校正、未经过辐射校正的遥感卫星多光谱数据产品 -L2-2:经过系统几何校正和相对辐射校正的遥感卫星多光谱数据产品 -L2-3:经过系统几何校正和绝对辐射校正的遥感卫星多光谱数据产品 l2级产品应满足对应指标要求,可根据具体情况进行扩充或调整各指标参见附录A,具体算法参见附录B 5.5L3级产品在L0~L2级数据基础上,采用地面控制点进行几何精校正的数据产品,可根据辐射校正处理程度分成3个子级 -L3-1:经过几何精校正、未经过辐射校正的遥感卫星多光谱数据产品 -L3-2:经过几何精校正和相对辐射校正的遥感卫星多光谱数据产品 L331经过几何精校正和绝对辐射校正的遥感卫星多光谱数据产品 .3级产品应满足对应指标要求,可根据具体情况进行扩充或调整各指标参见附录A,具体算法参见附录B 5.6I4级产品在L.0L3级数据基础上,采用地面控制点和数字高程模型进行几何地形校正的数据产品,可根据辐射校正处理程度分成3个子级 -L4-1;经过几何地形校正,未经过辐射校正的遥感卫星多光谱数据产品; -I4-2;经过几何地形校正和相对辐射校正的遥感卫星多光谱数据产品 -L4-3;经过几何地形校正和绝对辐射校正的遥感卫星多光谱数据产品 L4级产品应满足对应指标要求,可根据具体情况进行扩充或调整各指标参见附录A,具体算法参见附录B. 5.7I5级产品在I.0L4级数据的基础上，经融合、参量反演得到的多光谱数据产品,可根据处理程度分成6个子级 L.5-1;经像素级融合的遥感卫星多光谱数据产品 L5-2;经特征级融合的遥感卫星多光谱数据产品" L5-3;经决策级融合的遥感卫星多光谱数据产品 L.5-4;完全基于参量本身的反演产品 L5-5:经直接真实性检验的参量反演产品; L5-6;经间接真实性检验的参量反演产品 L5级产品应满足对应指标要求,可根据具体情况进行扩充或调整各指标参见附录A,具体算法参见附录B 5.8L6级产品在L3L5级数据基础上,采用三维表达的遥感卫星多光谱数据产品分为3个子集 L.6-l;不可量测的三维表达数据产品; -L6-2可量测的三维表达数据产品;
GB/T38026一2019 L6-3;可支持专业信息分析和过程虚拟表达等功能的三维数据产品 6 数据产品的规格 6.1各级数据产品的内容及描述遥感卫星多光谱数据产品包括影像/数据文件、成像几何模型参数文件、元数据文件和缩略图文件详见表1). 表1多光谱数据产品内容文件组成产品级别成像几何模型影像/数据文件元数据文件缩略图文件参数文件 I0 L1 I.2 L3 L4 L5 I6 注“ ”表示必选项;"口”表示可选项;“一”表示无 6.2影像/数据文件影像/数据文件是存储影像体数据,其基本要求如下 L.0~L2级产品可采用景或条带两种基本存储模式 a b)L3~L6级产品主要以景存储,也可按照标准比例尺地图分幅或按照以需求区域为范围的非标准分幅进行存储 6.3成像几何模型参数文件记录影像产品的成像几儿何模型参数信息,用于构建影像的像点位置和对应的地物点位置之间的转换模型 6.4元数据文件遥感卫星多光谱数据产品元数据是关于数据产品的内容,质量、状况及其他相关信息的文件元数据文件应包含本标准规定的产品元数据项,其他信息扩充项可根据用户需求确定,基本内容如下数据产品标识信息; a b 数据产品坐标参照系信息; 数据产品质量信息; c d 数据产品内容信息; 数据产品获取信息; e D 数据产品分发信息
GB/38026一2019 6.5缩略图文件存储针对影像文件进行重采样生成的低分辨率的浏览图各级数据产品的命名与标识遥感卫星多光谱数据产品的命名按照GB/T32453一2015的规定执行
GB/T38026一2019 附录 A 资料性附录) 各级遥感卫星多光谱数据产品评定项目及指标要求表A.1至表A.5给出了遥感卫星太阳反射波段多光谱L1级至L5级数据产品指标表A.1L1级数据产品指标指标类别指标项描述技术指标产品检查多光请影像各像元之间或各传感器之间、各光谱段之相对辐射校间或不同时间测得的辐射量进行归一化处理的结果是否优于5% Ll-1 正不确定度符合指标要求辐射指标绝对辐射校检查将多光谱传感器输出信号转换为输人的射量或者优于7% L1-2 正不确定度目标景物的特性参量的结果是否符合指标要求几儿何指标波段配准精度检查多光谐遥感卫星产品波段配准中误差是否符合指标要求0.3个像元 L1-1/1L1-2 表A.2L2级数据产品指标指标类别指标项描述技术指标产品检查多光谱影像各像元之间或各传感器之间、各光谱段之相对辐射校 L2-2 间或不同时间测得的辐射量进行归一化处理的结果是香优于5% 正不确定度符合指标要求辐射指标绝对牺射校正检查将多光谱传感器输出信号转换为输人的辐射量或者优于7% L2-3 目标景物的特性参量的结果是否符合指标要求不确定度检查多光谱遥感卫星产品波段配准中误差是否符合指标 L2-1/1.2-2 波段配准精度 0.3个像元要求 L2-3 几何指标满足系统 L2-1/1.2-2 几何精度同名检查点评价定位精度是否符合指标要求设计指标 L2-3 表A.3L3级数据产品指标指标类别指标项描述技术指标产品检查多光谱影像各像元之间或各传感器之间.各光谱段之相对辐射校间或不同时间测得的牺射量进行归一化处理的结果是否优于5% L2-2 正不确定度符合指标要求辐射指标检查将多光谱传感器输出信号转换为输人的射量或者绝对辐射校正 L2-3 优于7% 不确定度目标景物的特性参量的结果是否符合指标要求检查多光谱遥感卫星产品波段配准中误差是否符合指标 L3-1/I3-27 波段配准精度个像元 0.3 要求 L3-3 平原/丘陵不几儿何指标大于2个像元L31/几3-27 几何精度同名检查点的平面位置中误差是否符合指标要求 L3-3 山区不大于 8个像元
GB/T38026一2019 表A.4L4级数据产品指标指标类别指标项描述技术指标产品检查多光谱影像各像元之间或各传感器之间各光谱段之相对辐射校间或不同时间测得的辐射量进行归一化处理的结果是否优于5% L4-2 正不确定度符合指标要求辐射指标绝对辐射校检查将多光谱传感器输出信号转换为输人的辐射量或者优于7% L4-3 正不确定度目标景物的特性参量的结果是否符合指标要求波段配准检查多光谱遥感卫星产品波段配准中误差是否符合指标 L4-1/L4-2 0.3个像元要求 L4-3 精度平原/丘陇不几何指标大于1.5像元 L4-1/L4-2 几何精度同名检查点评价几何精度是否符合指标要求 L4-3 山区不大于 2像元表A.5L.5级数据产品指标指标类别技术指标指标项描述产品检查融合图像纹理及色彩信息是否丰富,光谱和空间信息图像质量是 L5-1 是否丢失等融合指标分类、识别、是否进行分类,识别和判别精度评价是 L5-2/15-3 判别精度是直接真实性检验 L5-5 反演指标真实性检验是间接真实性检验 L5-6
GB/T38026一2019 附录 B 资料性附录) 遥感卫星太阳反射波段多光谱数据产品相关指标计算方法 B.1辐射校正不确定度测试方法 B.1.1相对辐射校正不确定度 -般用经过相对辐射校正处理的产品计算其广义噪声,作为评定相对辐射校正不确定度的指标测试方法及步骤如下: 选取经过辐射校正的若干包含均匀地物的1级产品图像 a b) 对若干亮度类型的图像选取m行川列(m>300,n>300)的均匀子图像，对所选取的第块图像,首先计算该图像的均值(Avg),然后计算列像元DN值的绝对误差 c E)及相对误差(RE); d)计算所有子图所在像元的相对辐射校正不确定度(E). 图像的均值(Avg)计算见式(B1). DN B.1 AvE m×n 式中: AvE -图像的均值; DNm 图像亮度值; 行数; mn 列数像元DN值的绝对误差(E,)的计算见式(B.2) 当 -Ag E (B.2 nn×n 式中 E 绝对误差像元DN值的相对误差(RE)的计算见式(B.3) (B.3 RE=E/Avg 式中 RE -相对误差相对辐射校正不确定度(E)的计算见式(B.4). RE E= B.4 -×100% N 式中: E 相对辐射校正不确定度; N 子块图像的数目
GB/T38026一2019 B.1.2绝对辐射校正不确定度绝对辐射校正不确定度采用待评价传感器辐亮度值与标准辐亮度值间的相对误差作为评价标准将待评价传感器过境时(一般为卫星过境士30min)在实验区测得的地表反射率及其他辅助参数输人辐射传输模型计算出人瞳处的表观辐亮度作为标准辐亮度值或者提取与待评价传感器同时相同区域的高辐射定标精度传感器的辐亮度值作为标准辐亮度值采用多点线形拟合方法,计算出待评价传感器的绝对辐射校正精度(ka),计算见式(B.5). L-L k = ×100% (B.5 式中绝对辐射校正不确定度; kd 卫星影像上辐亮度值; 参考的辐亮度值 B.2几何校正精度测试方法 B.2.1几何定位精度多光谱遥感卫星图像的几何定位精度由其图像上的给定点的地理位置与其真实位置或地理位置精准参考影像上的同名点间的中误差进行表征测试步骤如下在经过系统几何校正的2级图像产品上均匀选取N个控制点; b 分别计算各个控制点与其真实位置或参考图像上的同名点的误差计算2级图像产品上选取的控制点的中误差,即几何定位精度 c 同名点的误差(4.)的计算见式(B.6) A，=、公X十Y B.6 式中同名点的误差; A x图像坐标值减去x真实坐标值， X -Y图像坐标值减去Y真实坐标值 Y 几何定位精度(RMSE)的计算见式(B.7) (B.7 RMSE 式中: RMSE -几何定位精度; 控制点数 B.2.2波段配准精度测试方法波段配准精度通过测试同一时间,同一传感器多个波段图像上同名控制点位置坐标配准的程度来表示其测试步骤如下: 以多光谱影像数据中任意一个波段为基准波段,在基准波段上挑选N个分布均匀的控制点; a b 依据控制点信息在多光谱影像其余波段上寻找对应的同名点比较各控制点与同名点在横纵两个方向的差值;
GB/T38026一2019 d 对同一景上各控制点与其同名点对间的差值取均值; e 将均值作为该景影像的波段配准精度 B.3参量反演精度测试方法参量反演精度测试方法如下在待测试参数反演图像上随机选取个测试目标 a b 对于每个测试目标,以与待测试图像获取时间相同的地面实测的参数值或者是以从精度较高的参数反演图像上选取的对应测区的参数值为参考,计为将经过参量反演得到的产品图像上对应的图斑的数值与参考值进行比较,得到每个被测目标的参数反演相对误差(公p)),见式(B.8) P P B.8 Ap P 式中每个被测目标的参数反演相对误差; Ap 参考值; P -产品图像上对应的图斑的数值 d 计算个目标参数反演相对误差的平均值,得到参数反演的平均相对误差(Ap),见式(B.9) 习AP = B.9 式中平均相对误差根据参量反演平均相对误差计算参量反演精度(k),见式(B.10) (B.10 k =(1一Ap)×100% 式中参量反演精度 0

遥感卫星多光谱数据产品分级GB/T38026-2019解读

随着遥感技术的不断发展，遥感数据在多个领域中得到了广泛应用。其中，遥感卫星多光谱数据以其丰富的信息量和高精度的数据质量，在资源环境、城市规划、农业生产等领域中有着重要的应用价值。

但是，由于遥感卫星获取的多光谱数据包含的信息种类繁多，因此需要对这些数据进行分类和分级，以便更好地利用它们的价值。为此，国家标准化管理委员会发布了《遥感卫星多光谱数据产品分级》(GB/T38026-2019)标准，该标准于2019年8月1日正式实施。

GB/T38026-2019标准内容

GB/T38026-2019标准规定了遥感卫星多光谱数据产品的分类和分级标准，具体包括：

多光谱数据产品的种类划分；
多光谱数据产品分级标准；
多光谱数据产品质量评价标准。

该标准主要涉及遥感卫星获取的多光谱数据产品。对于其他类型的遥感数据产品，如雷达、激光雷达等，不适用本标准。

GB/T38026-2019标准作用

GB/T38026-2019标准的实施，对于规范遥感卫星多光谱数据产品的分类和分级、提高数据产品质量、促进数据应用具有重要意义。

具体来说，它可以帮助用户快速了解遥感卫星多光谱数据产品的分类和分级情况，从而选取合适的数据产品进行应用。同时，该标准也为遥感数据处理与分析提供了标准化基础，使得不同地区、不同机构之间的数据产品具有可比性。

结语

随着遥感技术的不断更新换代，遥感数据的应用前景非常广阔。GB/T38026-2019标准的发布和实施，对于进一步规范遥感数据产品的分类和分级、提高数据质量、促进数据应用具有重要意义。未来，随着技术的不断发展和标准的完善，相信遥感数据的应用将会越来越广泛。