Sentinel-2影像的独特之处与数据存储策略

在遥感技术的广阔领域中，Sentinel-2卫星以其独特的多波段和高分辨率成像能力脱颖而出，成为环境监测、农业评估、城市规划等多个领域的重要数据来源。然而，Sentinel-2影像的一个显著特点——其拥有三种不同的空间分辨率，使得其数据存储和处理方式与传统遥感影像存在显著差异。本文将深入探讨Sentinel-2影像的这一特殊之处，并解析其数据存储策略背后的考量。

Sentinel-2影像的多分辨率特性

Sentinel-2卫星搭载了多光谱成像仪（MSI），能够捕获从可见光到短波红外（SWIR）的多个光谱波段。然而，与许多其他遥感卫星不同，Sentinel-2并非将所有波段数据以相同分辨率记录。如表所示，Sentinel-2的波段涵盖了从443.9nm的蓝色波段到2202.4nm的短波红外2波段，且其空间分辨率分为三种：10米、20米和60米。

• 10米分辨率波段：主要包括蓝色（B2）、绿色（B3）、红色（B4）和近红外（B8）波段，这些波段对于植被监测、水体识别和地表覆盖分类等应用至关重要。
• 20米分辨率波段：包括红边波段（B5、B6、B7、B9）和短波红外1波段（B11），这些波段在监测植被健康、水分含量和土壤特性等方面发挥着重要作用。
• 60米分辨率波段：气溶胶波段（B1）和水蒸气波段（B10），这些波段主要用于大气校正和云检测，虽然分辨率较低，但对提高整体数据处理精度至关重要。

Sentinel-2影像信息见下表。

波段顺序	英文简写	空间分辨率	中心波长	描述
第1波段	B1	60米	443.9nm	气溶胶波段
第2波段	B2	10米	496.6nm	蓝色波段
第3波段	B3	10米	560nm	绿色波段
第4波段	B4	10米	664.5nm	红色波段
第5波段	B5	20米	703.9nm	红边波段
第6波段	B6	20米	740.2nm	红边波段
第7波段	B7	20米	782.5nm	红边波段
第8波段	B8	10米	835.1nm	近红外波段
第9波段	B8A	20米	864.8nm	红边波段
第10波段	B9	60米	945nm	水蒸气波段
第11波段	B11	20米	1613.7nm	短波红外1波段
第12波段	B12	20米	2202.4nm	短波红外2波段

Sentinel-2影像的数据存储策略

鉴于Sentinel-2影像的多分辨率特性，其数据存储策略也采用了独特的方式。与常见的GF1、GF2等卫星影像将多波段数据集成在单个TIF文件中不同，Sentinel-2选择将每个波段的数据以单波段形式分别存储。这种策略虽然增加了文件管理的复杂性，但带来了显著的存储空间节省优势。

节省存储空间的考量

由于Sentinel-2影像的某些波段（如B1和B10）空间分辨率较低，如果采用传统方式将所有波段集成在单个文件中，并以最高分辨率（如10米）为标准进行像素对齐（重采样），将极大地增加数据存储量。而通过将各波段数据分别存储，并保持其原始分辨率，可以有效减少不必要的像素冗余，从而节省存储空间。

结论

Sentinel-2影像以其独特的多分辨率特性和数据存储策略，在遥感领域展现出了强大的应用潜力。通过单波段分别存储的方式，Sentinel-2不仅有效节省了存储空间，还提高了数据处理的灵活性和效率。

三年前，写过怎么从Sentinel-2影像合成RGB图片，从那时起知道了Sentinel-2影像文件结构的特殊性，相关代码已开源到github。