为什么卫星图像数据是有符号的16位整数?

Question

Landsat 5 tm反射率产品图像是作为有符号的16位图像交付的，为什么它优先于无符号的8位DN存储为同一颗卫星的1级产品?请参见本文档第19页的表6-1:https://landsat.usgs.gov/sites/default/files/documents/ledaps_product_guide.pdf．

Answer 1

因为地表或大气顶部的产物不是原始数据。大气校正已经应用到原始数据中，这些校正的精度是无法用8位数字正确捕获的。您可以将数据输出四舍五入为8位，但会有信息丢失。有些波段，比如大气不透明度，可以通过模型高精度地计算出来，你需要一个16位的数字来存储这些精确的值。虽然这些值存储为16位整数，但它们是浮点数，并且在您提到的同一个表中提供了比例因子。

我还认为这与所有陆地卫星衍生产品有一致的数据格式有关，包括陆地卫星8号奥利传感器的光谱分辨率(或位深)为12位，这意味着每个像素的强度被记录为0到4095之间的数字，这比传统的8位(由Landsat 7和之前使用)提供更多的信息，强度被记录为0到255之间的值。附加位提供更多信息，特别适用于区分低对比度区域的细节，如阴影、水或雪地。例如，在landsat7中只对应一种颜色的雪地上的所有白色阴影，在landsat8中可以对应16种不同的颜色。

数据分布在16位文件中，因为计算机被优化为处理8位、16位或32位数字，大多数软件读取具有这些位深度的图像。因此，12位文件的兼容性不是很好，能够存储12位图像的所有信息的较小的标准文件是16位数据文件。

在表6-1中，您提到的使用8位的波段是质量控制波段，其中包含的信息可以存储在8位而不会对性能造成任何损失。