Landsat系列卫星是由美国宇航局（NASA）与美国地质调查局（USGS）联合开发的一组地球观测卫星，旨在提供长期、连续且高质量的陆地遥感影像数据。自1972年发射第一颗Landsat卫星以来，该计划已经发展成为全球范围内最广泛使用的地球观测项目之一。Landsat卫星通过搭载多光谱扫描仪（MSS）、专题制图仪（TM）以及增强型专题制图仪（ETM+）等先进的传感器设备，能够捕捉从可见光到热红外波段的多种电磁波信息，为土地利用变化监测、环境评估、农业管理等领域提供了不可或缺的数据支持。
数据获取与特点
Landsat卫星运行在近极地太阳同步轨道上，其设计使得每16天即可完成一次全球覆盖。这种周期性重复观测能力对于跟踪自然或人为因素引起的地表动态变化具有重要意义。此外，Landsat提供的数据具有高空间分辨率（如Landsat 8的全色波段分辨率达到15米），同时覆盖多个光谱波段，包括红、绿、蓝、近红外等常用波段，这使得它非常适合用于区分不同类型的地物特征。
数据预处理步骤
为了确保Landsat数据的有效性和准确性，在实际应用前通常需要对其进行一系列预处理操作：
1. 辐射校正
辐射校正是指将原始图像转换成物理意义明确的辐射亮度值的过程。由于大气吸收和散射效应会影响传感器接收到的信号强度，因此必须首先对这些影响进行补偿。可以通过使用标准的大气模型结合地面实测数据来估算大气参数，并据此计算出每个像素对应的辐射亮度值。
2. 几何校正
几何校正旨在消除因卫星姿态变化、地形起伏等因素导致的几何畸变问题。这一步骤通常涉及将图像投影到特定的地图坐标系中，并根据已知的地标点位置调整像素位置，以实现与地图数据的最佳匹配。
3. 大气校正
大气校正是进一步提高数据质量的重要环节。它主要针对由大气散射和吸收造成的光谱反射率偏差进行修正，从而获得更接近地表真实反射率的结果。常见的大气校正方法有基于经验统计模型的方法和物理过程模拟的方法两种。
4. 影像融合
当需要结合不同传感器或波段的信息时，可以采用影像融合技术来提升最终产品的视觉效果和分析精度。例如，将高分辨率的全色波段图像与多光谱波段图像相结合，可以获得兼具高空间分辨率和丰富光谱信息的新图像。
通过上述预处理流程，我们可以充分利用Landsat数据的价值，为科学研究和社会经济发展提供更多有力的支持。随着技术的进步，未来Landsat还将继续扩展其功能和服务范围，为人类探索地球奥秘开辟新的途径。
