高分五号卫星产品格式说明

L1级产品格式说明

AHSI的1级产品的主文件为GeoTiff格式，产品数据包包括Geotiff数据文件、xml说明文件、RPC参数文件、浏览图文件、覆盖矢量文件、观测几何角度文件和定标系数文件。Geotiff产品数据文件包含辐亮度数据。

1) 观测数据文件

Geotiff产品数据文件包含辐亮度数据，每个器件单独生成一个观测数据文件。每个观测数据文件对应一个RPC几何参数文件。

2) 说明文件

说明文件为XML格式，为用户提供直观的数据产品说明信息，包括卫星、载荷、观测时间、观测状态、接收站、生产时间、处理软件版本、产品级别、成像时间、四角点经纬度、投影坐标、太阳位置、卫星高度、参考椭球、投影方式、path，row等。

表4-6 AHSI产品说明文件字段表

字段	英文标识	类型	备注
卫星代号	SatelliteID	Enum	卫星号
接收地面站代号	ReceiveStationID	String	MYN：密云站 KAS：喀什站 SAY：三亚站 MDJ:牡丹江站 KRN：极地站
载荷	SensorID	Enum	AHSI，载荷名称
产品生产时间	ProduceTime	Datetime	YYYY-MM-DD HH:MM:SS
产品级别	ProductLevel	Enum	LEVEL1、LEVEL2等
产品格式	ProductFormat	Enum	GEOTIFF
景号	SceneID	Long	景号，0级数据的唯一标识
产品号	ProductID	Long	产品号，10位唯一数值
生产方式	ProduceType	String	常规Normal 订购Order
产品谱段数	BandsCount	int	330
产品谱段编号	BandsID	String	波段连续：1:330 波段不连续：1:10,151,152,153
景Path	ScenePath	Long
景Row	SceneRow	Long
卫星星下点Path	SatPath	Long
卫星星下点Row	SatRow	Long
轨道圈号	OrbitID	Int	[1,999999]，数传圈号
圈号	POrbitID	Int	[1,999999]，圈号
轨道类型	OrbitType	Enum	GPS:GPS轨道
姿态类型	AttType	Enum	DMA 直传姿态 PATT 高精度姿态
卫星平台平均滚动角	RollSatelliteAngle	Double	（单位：°）
卫星平台平均俯仰角	PitchSatelliteAngle	Double	（单位：°）
卫星平台平均航偏角	YawSatelliteAngle	Double	（单位：°）
太阳方位角	SolarAzimuth	Float
太阳天顶角	SolarZenith	Float
卫星方位角	SatelliteAzimuth	Float
卫星天顶角	SatelliteZenith	Float
产品起始时间	StartTime	Datetime	YYYY-MM-DD HH:MM:SS
产品终止时间	EndTime	Datetime	YYYY-MM-DD HH:MM:SS
产品分辨率	ImageGSD	Double	30
产品行数	LinesInPixels	Long	两个整数用逗号分隔，分别表示VNIR器件和SWIR器件的产品行数。
产品列数	SamplesInPixels	Long	两个整数用逗号分隔，分别表示VNIR器件和SWIR器件的产品列数。
产品宽	WidthInMeters	Double	1级为空
产品高	HeightInMeters	Double	1级为空
云覆盖量	CloudPercent	Double	快速算法估算的云覆盖量
增益模式	GainMode	String	两个浮点数用逗号分隔，分别表示VNIR器件和SWIR器件的增益模式。
积分时间	IntegrationTime	String	两个浮点数用逗号分隔，分别表示VNIR器件和SWIR器件的积分时间，单位为毫秒。
投影方式	MapProjection	Enum	UTM、GAUSS_KRUGER 1级为空
椭球模型	EarthEllipsoid	Enum	WGS84、CGCS2000、BEIJING1954、XIAN80 1级为空
投影带号	ZoneNo	Int	UTMZONE，3度带 1级为空
辐射校正方法	RadiometricMethod	Int
定标系数来源	CalibrationParam	String	绝对辐射定标系数来源 Lab试验室定标 OnOrbit在轨定标
定标系数版本	CalibrationParamVersion	String	定标系数版本
辐射放缩系数	ScaleFactor	int	为了减小数据存储，使用缩放系数存储DN值数据，目前未缩放。1级产品为空。
重采样方法	ResamplingKernel	Enum	NN临近像元 BL双线性差值 CC三次立方差值 1级产品为空
是否去噪	Denoise	Enum	Yes，No
高程模型	HeightMode	Enum	DEM，AVE-DEM 1级为空
星历数据类型	EphemerisData	String	GPS等
姿态数据类型	AttitudeData	String	DMA 直传姿态 PATT 高精度姿态
中心纬度	CenterLatitude	Double	[-90,90]
中心经度	CenterLongitude	Double	[-180,180]
左上纬度	TopLeftLatitude	Double	[-90,90]
左上经度	TopLeftLongitude	Double	[-180,180]
右上纬度	TopRightLatitude	Double	[-90,90]
右上经度	TopRightLongitude	Double	[-180,180]
右下纬度	BottomRightLatitude	Double	[-90,90]
右下经度	BottomRightLongitude	Double	[-180,180]
左下纬度	BottomLeftLatitude	Double	[-90,90]
左下经度	BottomLeftLongitude	Double	[-180,180]
左上X坐标	TopLeftMapX	Double	1级为空
左上Y坐标	TopLeftMapY	Double	1级为空
右上X坐标	TopRightMapX	Double	1级为空
右上Y坐标	TopRightMapY	Double	1级为空
右下X坐标	BottomRightMapX	Double	1级为空
右下Y坐标	BottomRightMapY	Double	1级为空
左下X坐标	BottomLeftMapX	Double	1级为空
左下Y坐标	BottomLeftMapY	Double	1级为空
软件版本	SoftwareVersion	String	3级的处理软件版本号，示例1.1.1

3) RPC参数文件

RPC参数文件是图像进行系统几何校正的有理多项式参数文件，所有影像体文件对应的RPC参数模型文件均采用标准参数模型格式存储。文件中包含90个有效参数，各个参数采用的标签名见表4-7。

表4-7 参数模型文件信息内容

数据元素标识号		类型	说明
误差偏移		Double	取值:>=0 单位：像素
误差范围		Double
行偏移		Double
采样偏移		Double
大地纬度偏移		Double
大地经度偏移		Double
大地高程偏移		Double
行比率		Double
采样比率		Double
大地纬度比率		Double
大地经度比率		Double
大地高程比率		Double
行分子系数	系数1	Double	行分子系数
		Double
	系数n	Double
		Double
	系数20	Double
行分母系数	系数1	Double	行分母系数
		Double
	系数n	Double
		Double
	系数20	Double
采样分子系数	系数1	Double	采样分子系数
		Double
	系数n	Double
		Double
	系数20	Double
采样分母系数	系数1	Double	采样分母系数
		Double
	系数n	Double
		Double
	系数20	Double

RPC参数文件示例：

satId = "GF5";

bandId = "320";

SpecId = "AHSI";

BEGIN_GROUP = IMAGE

errBias = 1.0;

errRand = 0.0;

lineOffset = 24064.000000000000000;

sampOffset = 6144.000000000000000;

latOffset = 37.755403315733247;

longOffset = 116.877133461824970;

heightOffset = 36.459523809519908;

lineScale = 24064.000000000000000;

sampScale = 6144.000000000000000;

latScale = 0.229292981775345;

longScale = 0.134647059841967;

heightScale = 258.540476190480090;

lineNumCoef = (

+2.260158784171386E-005,

-1.063213121955793E-001,

-1.006336425997669E+000,

-1.806822610465135E-004,

+6.077082113031536E-004,

-4.369542775863323E-006,

-4.190061293471319E-005,

-3.035734767039792E-004,

+3.072683732983354E-004,

-1.666261351747244E-010,

+2.164381783803930E-007,

-4.208573637014653E-006,

-9.305306409574170E-005,

+8.317941226424518E-008,

-4.857830836854273E-005,

-1.616190579330740E-004,

+7.858008675644659E-007,

+3.735966254652166E-008,

-3.218015239206534E-006,

+1.411677546509120E-010);

lineDenCoef = (

+1.000000000000000E+000,

-1.454490435920934E-004,

-4.266094365313186E-004,

+4.194501784024468E-005,

+8.209877310320422E-005,

-5.446424979850076E-007,

+3.173836926681407E-006,

+3.990509285138390E-005,

+1.793748983954654E-004,

-7.814328874382340E-007,

+7.953139906709166E-009,

+4.280343215597237E-008,

+1.803445480632037E-005,

-7.591507584098167E-011,

+1.891654235377648E-006,

+5.724419312178040E-005,

-1.764822877227976E-011,

-5.965900999175431E-010,

+3.153575274545260E-008,

-1.878289395006300E-013);

sampNumCoef = (

+1.764744714056853E-003,

+1.814966298600402E+000,

-9.002002200064948E-001,

+9.582704602726439E-003,

+4.337920606990376E-003,

+1.963736852128073E-003,

-9.648781387956690E-004,

-8.594170741258690E-003,

-2.368089747115297E-003,

+1.019829277061795E-005,

+3.233264707855405E-006,

-1.146751556863272E-004,

-1.814268590298921E-004,

-6.159613358319801E-008,

-1.366433213270356E-004,

+1.367050789805314E-004,

+2.459960931639658E-009,

-1.691809400669790E-005,

-2.097401393432364E-006,

-3.140469717434507E-010);

sampDenCoef = (

+1.000000000000000E+000,

+8.973256628288642E-004,

+5.542744024096429E-004,

+5.676118145536659E-004,

-1.288118220215980E-004,

-4.187629307654947E-007,

-3.111871236728125E-006,

-6.757146329651944E-005,

-1.431918175873913E-004,

-5.616417247281474E-007,

+2.770213704718304E-008,

-4.600525480260379E-007,

-1.141823207171199E-006,

+4.563930935791468E-009,

-6.105155316565708E-007,

-3.170190670672403E-007,

-5.114193949457654E-010,

+8.560275361352058E-009,

+8.447694804789023E-008,

+1.597972882401646E-011);

END_GROUP = IMAGE

END;

4) 浏览图文件

浏览图是JPG格式的图像文件，从载荷产品数据中选取自然色RGB对应波段合成，空间不降采样，观测数据重量化为8Bit。

5) 矢量文件

矢量文件是产品数据覆盖范围的shp格式文件。

6) 观测几何角度文件

观测几何角度文件格式为四波段GeoTiff。包括成像时刻太阳高度角（SolarZenith）、方位角（SolarAzimuth）及传感器高度角（Satellite Zenith）、方位角信息（SatelliteAzimuth），该角度单位为度（°），根据成像条带逐像元给出角度值，该文件包含4个波段，波段顺序依次为：SolarZenith、SolarAzimuth、Satellite Zenith、SatelliteAzimuth。观测角度信息数据范围为±180°，数据类型为单精度（float）。

GeoTiff包中该文件命名为“卫星名+载荷名+中心经度+中心纬度+观测日期+圈号+产品号+_OGP.Tiff”，例如： GF5_AHSI_E67.3_N24.4_20161223_000001_L10002063882_OGP.Tiff。

7) 定标参数文件

AHSI的定标参数分为光谱定标结果与辐射定标结果，存储形式为CSV表格，按照光谱方向每个谱段给出，在完整谱段下传模式下，数据大小均为 330行×2列。首列为中心波长，第二列分别为半波宽及辐射定标系数。

光谱定标参数分为每个像元的中心波长与半高宽两项数据，单位均为nm，小数点后精确到一位。辐射定标参数为绝对系数，只给出增益项，小数点后精确到5位。辐射校正后辐亮度单位为：W/(m2×Sr×nm)。

定标参数文件命名为“卫星名+载荷名+器件名称+定标数据种类+.RAW”，可见近红外器件和短波红外器件的定标参数各自保存为一个文件。例如：

GF5_AHSI_SWIR_RadCal.raw，

GF5_AHSI_SWIR_SpectalResponse.raw，

GF5_AHSI_VNIR_RadCal.raw，

GF5_AHSI_VNIR_SpectalResponse.raw。

4.3.3 L2级产品格式说明

可见短波红外高光谱成像仪2级产品对1级产品进行了系统几何校正，进行重采样。产品数据包没有RPC文件，除此之外与1级产品的数据在包含文件和格式方面完全一致。

2级与1级产品采用统一的xml说明文件。

2级产品与1级产品浏览图不同，2级产品数据进行了系统几何校正，浏览图从校正后的数据生成。

4.4 全谱段光谱成像仪(VIMS)产品格式

4.4.1 数据产品级别划分

全谱段光谱成像仪数据和产品的定义如下：

1） VIMS载荷0级数据是对卫星下传的原始数据经过帧同步、分景编目等处理得到观测数据。数据为RAW格式，包括载荷观测数据和姿态、轨道与时间等辅助数据；

2） VIMS载荷1级产品为对0级条带数据分景后进行预处理、辐射校正等处理后得到的辐亮度数据，产品数据格式为标准的GeoTiff文件；

3） VIMS载荷2级产品为对1级产品进行系统几何校正后得到的带有地理信息的辐亮度数据，产品数据格式为标准的GeoTiff文件。

高分五号地面处理系统常规流程生产1级产品数据，向卫星主用户生态环境部、自然资源部和气象局推送，并通过互联网分发网站向其他授权用户分发产品数据。

表4-8 全谱段光谱成像仪数据产品分级

类别	数据处理	产品描述	格式
L0数据	对卫星两个通道下传数据进行帧拼接和分景编目后，得到载荷观测数据。	观测数据	RAW
L1级产品	对L0条带数据分景后进行下述处理得到的产品数据：辐射校正；坏像元修复；红外图像降噪处理； SMIR和LWIR多个传感器的观测数据拼接；观测几何信息生成； RPC参数生成等。	辐亮度数据	GeoTiff
L2级产品	对L1数据产品进行系统几何校正、地图投影的数据产品。	带有地理信息的辐亮度数据	GeoTiff

4.4.2 L1级产品格式说明

VIMS1级产品为GeoTiff数据包，包括Geotiff产品数据文件、xml说明文件、RPC参数文件、浏览图文件和矢量文件。Geotiff产品数据文件只包含辐亮度数据。定标系数放在xml说明文件中。