哨兵3号（Sentinel 3）卫星数据处理

李国春

本文介绍使用RSD处理欧空局哨兵3号（Sentinel 3）卫星数据的具体方法。

气象数据多用NetCDF格式交换和存储，气象卫星数据也是如此。气象业内认为HDF5也是NetCDF的一部分，虽然文件扩展名使用的是.nc，但是实际上就是HDF5。但有些.nc数据确实是纯NetCDF，如一些探测土壤水分的微波数据。这部分数据我们另行讨论，在这里按H5处理这些nc格式。

启动RSD，从菜单命令选择打开气象卫星数据，选择打开气象卫星数据的哨兵3号，出现图1的菜单。可见菜单中包含有20种左右的哨兵3号卫星数据产品。

图1 RSD打开哨兵3号数据的菜单

哨兵3号卫星数据包含非常丰富的数据产品类型，对于这个菜单中没有包含的部分，大都可以用RSD的打开通用的HDF5方式打开。这里仅介绍菜单中各种数据的打开过程。

一、打开数据

1. OLCI L1B EFR 全分辐亮度 (mW.m-2.sr-1.nm-1)

这是OLCI的L1B级别的全分辨率辐亮度，数据被分成一个个的Granules，和MODIS的L1B分的块很像。点击这个菜单，在出现的打开文件对话框的Title提示 RSD - Sentinel3 OLCI L1B EFR 300m —— Oaxx_radiance.nc 。

文件名Oaxx_radiance.nc里面的xx是对应的波段。例如打开4波段数据文件 Oa04_radiance.nc，点击后出现图2的对话框。

图2 选择打开OLCI文件的字段

在图2中，点亮一个字段，在窗口显示该字段的简略图像。勾选待打开字段，点击OK，出现投影选择对话框。可以不更改这个投影对话框的设置，直接点击确定。则将Oa04_radiance.nc文件中的辐亮度数据打开。见图3。

图3 打开OLCI L1B EFR 全分辐亮度 (mW.m-2.sr-1.nm-1)

这是OLCI 4波段辐亮度数据，空间分辨率300m。4字节浮点格式数据，直接就是辐亮度值。

注意图3中层列表我画的红框，这是高程数据。这些高程数据是地理信息数据集自己带的，顺便打开的。见图4。

图4 打开OLCI L1B EFR辐亮度数据的对应高程

2. OLCI L1B ERR 降分辐亮度 (mW.m-2.sr-1.nm-1)

ERR是降分辨率的数据，并且是未切分的轨道数据。点击这个菜单，在出现的打开文件对话框的Title提示 RSD - Sentinel3 OLCI L1B ERR 1200m —— Oaxx_radiance.nc。

文件名Oaxx_radiance.nc里面的xx是对应的波段。打开后的结果见图5。

图5 打开OLCI L1B ERR辐亮度数据

3. OLCI L2 LFR 全分RC_GIFAPAR681/865（mW.m-2.sr-1.nm-1）

这是L2数据，681和685 nm 的反射波段GIFAPAR(Green Instantaneous FAPAR)。点击这个菜单，在出现的打开文件对话框的Title提示 RSD - Sentinel3 OLCI L2 LFR RC_GIFAPAR681/865 —— rc_gifapar.nc。

打开结果（图略）。

4. OLCI L2全分大气可降水（IWV,kg.m-2）

也是L2数据，大气可降水。点击这个菜单，在出现的打开文件对话框的Title提示 RSD - Sentinel3 OLCI L2 LFR IWV —— iwv.nc。

打开结果（图略）。

5~10. OLCI L2 LFR/LRR 多种数据

略。

11. SLSTR L1B RBT亮温（BT, °K）

这是另一个传感器 SLSTR（Sea and Land Surface Temperature Instrument）L1B级亮温产品。

点击这个菜单命令，在出现的打开文件对话框的Title提示RSD - Sentinel3 SLSTR L1B RBT 亮温 —— XX_BT_xx.nc。选择文件后出现对话框图6。

图6 选择打开SLSTR文件的字段

点击OK后见图7。

图7 打开SLSTR L1B RBT亮温数据

这里也加载了高程数据。

12~14. 其它多种SLSTR数据

略

15. Synergy L2 VG1/V10 B0/B2/B3/MIR 表面反射率（SR）

选择 RSD - Sentinel3 SY L2 Surface Refleftance(表面反射率) —— B0/B2/B3/MIR.NC。

打开后结果见图8。

图8 合成的中红外反射率。

哨兵3号卫星产品非常繁杂，这里仅介绍一部分。对于其它一些扩展名为nc的HDF5数据，可以使用RSD的打开通用的HDF5数据的菜单命令打开。

二、数据投影和合成

我们以上述第一种数据 OLCI L1B EFR 全分辐亮度 (mW.m-2.sr-1.nm-1)为例。

逐个打开21个波段的OLCI L1B EFR 全分辐亮度数据。打开时可以按照图9设置投影方式和范围。

图9设置投影方式和范围

21个波段设置成完全一致的投影（这里使用缺省值，不用设置）。

打开21个波段数据，导出RSD格式文件，再逐个添加到1个文件中。如图10。

图10 21个文件合并成21层

使用 添加通道合并到… 再合并成1层，重新合成层图像，结果见图11。

图11 合并全部21个波段到1层

修改一下可以在打开时直接合并成一个数据集，找时间我把它改成打开时直接就得到图11的结果，现在偷懒了，就先这样吧。

数据里直接就有高程，可以做一个伪3D效果看看。《RSD的伪三维(3D)遥感图像》使用菜单命令 图像处理->图像合成->伪3D图像，点击后选择高程的数据层。结果见图12。

图12 伪3D图像显示效果

为了和我那个“伪”区别，这里加个“真”。也可以用真3D效果渲染一下。勾选高程数据层，使用菜单其它图形图像->高程3D渲染预览，渲染结果见图13。

图12 真3D渲染效果

真3D效果看起来好像更好一些，但是为定位和定量分析带来了额外的开销，看看还可以，用起来麻烦。还有，比方有些项目搞一个地球上来转一转，看起来好像很雄伟，实际上没啥用。:)

伪3D图像不从多角度观察，在水平维度上没有几何失真，还增加了一些立体信息。这就像机械零件无论外观渲染多么逼真，仍然离不开三视图的图纸一样。所以我推荐伪3D并不仅仅是因为这是我提出来的，它也确实有应用意义。我又嘴欠了，上次我说是我们先做的对象空间分析，还说一些所谓的智能项目不靠谱，把一些人气的够呛。何必呢，哈哈哈哈！

我去，这次不是跑题了，而是扯太远了。