ENVISAT卫星及ASAR数据介绍

摘要: ENVISAT卫星是欧空局的对地观测卫星系列之一，于2002年3月1日发射升空。该卫星是欧洲迄今建造的最大的环境卫星。星上载有10种探测设备，其中4种是ER S-1/2所载设备的改进型，所载最大设备是先进的合成孔径雷达（ASAR），可生成海洋、海岸、极地冰冠和....

ENVISAT卫星是欧空局的对地观测卫星系列之一，于2002年3月1日发射升空。该卫星是欧洲迄今建造的最大的环境卫星。星上载有10种探测设备，其中4种是ER S-1/2所载设备的改进型，所载最大设备是先进的合成孔径雷达（ASAR），可生成海洋、海岸、极地冰冠和陆地的高质量图象，为科学家提供更高分辨率的图象来研究海 洋的变化。其他设备将提供更高精度的数据，用于研究地球大气层及大气密度。作为ERS-1/2合成孔径雷达卫星的延续，Envisat- 1数据主要用于监视环境，即对地球表面和大气层进行连续的观测，供制图、资源勘查、气象及灾害判断之用。   卫星的主要参数如下:

发射时间

2002年3月1日（欧洲中部时间）

运载工具

阿里亚纳5号火箭

发射重量

8200公斤

有效载荷重量（仪器）

2050公斤

设计寿命

5年 ~ 10年

星上仪器数量

10

轨道

太阳同步，高度800公里

轨道倾角

98°

单圈时间

101分钟

重复周期

35天

耗资

大约20亿欧元

主要参与国家

奥地利，比利时，加拿大，丹麦，法国，芬兰，德国，意大利，挪威，西班牙，瑞典，瑞士，荷兰和英国

ASAR是ENVISAT加载的一种高分辨率测试成像雷达，运行波段为C波段，其应用覆盖了海洋波浪研究，海冰范围和运动的研究，陆地表面研究及对环境、气候变化进行 监测。其数据优点主要体现在雷达数据的覆盖范围大，多极化方式，多入射角和操作模式的灵活性上。 ASAR数据的5种工作模式： 表一：

测量模式

功能描述

图像模式

极化方式为：VV或HH，7个可选带宽（56-100km），空间分辨率30m

极化模式

每次获得2幅配准图像，7个可选带宽，极化方式为HH/VV、HH/HV、HH/VH空间分辨率大约30m

带宽模式

一景400km*400km，空间分辨率150m，VV或HH极化方式

全球监测模式

空间分辨率1000m，覆盖整条轨道，VV或HH极化

波模式

数据是以小图斑形式，10km5km或5km5km，图斑轨道间距100km，VV或HH极化，可以转换成波光谱，主要用于海洋监测

ASAR数据的各级数据产品： 表二：

工作模式

Level-0数据产品

Level-1B数据产品

图像模式

ASAIM0P

ASAIMP1P（精细图像）ASAIMS1P（单视复图像） ASAIMG1P（椭球地理编码） ASAIMM1P（中分辨率图像）

极化模式

ASAAPC0P（极化方式HH/VV）ASAAPV0P（极化方式VV/VH） ASAAPH0P（极化方式HH/HV）

ASAAPP1P（精细图像）ASAAPG1P（椭球地理编码图像） ASAAPM1P（中分辨率图像） ASAAPS1P（复图像）

带宽模式

ASAWS0P（带宽模式）

ASAWSM1P(标准图像)

全球监测模式

ASAGM0P（全球监测模式）

ASAGMI1P(图像)

波模式

ASAWV0P（波模式）

ASAWVI1P（精细图像）ASAWVS1P（复图像）

0级产品： 该级别产品是经过了重新格式化，按时间存储的卫星数据，为ENVISAT PDS中最低的级别产品，从原始数据中得到，可以在任何其他软件中进行处理，主要用于测试SAR处理器，或研究SAR的整个数据处理流程。 1B级产品： 该级产品是 经过地理定位的工程基础产品,数据已经被转换成工程单位,辅助数据同测量数据分离开来,并对数据进行了有选择的定标。这个产品是更高级产品的基础。1B产品是从0级产 品得到的,共有3种形式: (1)未经证实的。该产品以准实时方式产生,用于对仪器进行监测。该产品是利用准实时辅助数据(即,没有精确的轨道向量或定标数据)得到的。 (2)完全证实的。离线产生,按时间排序,没有重叠,没有数据间隙,经过完全验证。是进一步离线处理的基础。利用最精确的辅助数据产生。 (3)部分证实的。该产品只是没有利用最精确的辅助数据进行处理。   如表2所示,每个模式下主要有下列产品: (1)精细图像(precision image) 。该产品是一个多视、地距数字图像(VV或者HH)。可以用于多时向的分析,并可用于获取后向散射系数。对已知的系统误差进行了改正。绝对定标参数存放在产品注释中。 (2)椭球地理编码图像(ellipsoid geocoded image)。该产品同精细图像类似,只是经过了地图投影。绝对定标参数存放在产品注释中。 (3)单视复图像( single- look complex)。该产品用于SAR图像的质量评价、定标、生成干涉图或者用于风/波的应用。该产品经过较少的改正和 内插,以保证在生成更高级产品时具有更大的自由度。绝对定标参数存放在产品注释中。 (4)中分辨率图像(medium-resolution image)。该产品的分辨率为150 m,该产品主要用于海冰和海洋学应用。绝对定标参数存放在产品注释中。ASAR还有两种辅助模式( testmodes和module steppingmode)和一种定标模式(external characterization mode)数据类型,这些数据模式用于测试、定标和仪器监测,这里没有列出。   另外一种分类方法将ASAR数据产品分为图像产品和波模式产品。 在图像产品中,又可分为带图像产品( striplineprocessed image product)和景图像产品( stand-alone imageproduct)。 带图像产品起覆盖大小范围是一个完整的扫描带或者一整条条轨道(比如全球监测模式),并保证了产品覆盖范围内的几何和辐射的连续性;景 图像产品可以从带图像产品中进行提取。而景图像的大小是基于granule为基本单位的。景图像产品是根据用户需求生产,可以直接从0级产品得到,包括:图像模式单视 复图(ASAIMS1P)、图像模式精细图(ASAIMP1P)、图像模式椭球地理编码图(ASAIMG1P)、极化模式单视复图(ASAAPS1P )和极化模式精细图(ASAAPP1P);极化模式椭球地理编码图(ASAAPG1P);带图像产品包括所有中分辨率的图像产品和浏览图像产品。   与其他 SAR卫星相比,ENVISAT卫星具有多极化的特性。其Image模式的HH产品可应用在地质学、测海学,VV或者HH产品可应用在融雪、农作物状况、地震/火山/ 陆地下沉、冰河/冰层运动等的监测;Alternating Polarisation模式的VV/VH产品可应用在农业、林学、水文学、土地覆盖、土壤湿度等方面, HH/HV产品可应用在城市制图、船只探测等,VV/HH产品可应用在海洋学、海洋气象学、沿海现象、表面特征等;Wide Swath模式的HH产品可应用在海洋学 、海冰范围监测、洪水监测等,VV产品可应用在污染监测、土地湿度估计、海洋气象学等,VV或者HH产品可应用在植被制图、冰层范围和融化区域等。 ASAR数据的命名规则：

general the name on the file is something like:

ASAIMS1PPIPA200504020955560000001620360006516151_0388.N1

ASA => sensor —— ASAR传感器 IMS => mode and product (Image mode, SLC product) ——成像模式，有很多种，WS，WSS，IM，。。。 1PPIPA => order number, not interesting —— 订制的编号 20050402 => date —— 数据获取的时间——UTC时间 _095556 => IMPORTANT! This is the start time (it's not exactly what you see in EOLI SA, but you just need to know it roughly so that you know the area) 000000162036 => Some kind of code, not interesting 00065 => TRACK ——enviview里给出的解释是 relative orbit 16151 => ORBIT ——absolute orbit 0388 => Some kind of code, not interesting