哨兵数据下载流程整
普通下载
尽管有许多网站可以下载到免费的 Sentinel(哨兵)数据,但是除了官网(The Copernicus Open
Access Hub,哥白尼数据开放访问中心)外,其它的其它网站都是通过间接或合作的方式获
得的,因此,我本人还是推荐到哥白尼数据开放访问中心下载 Sentinel 数据,尽管有时会有
些麻烦。
网址:https://scihub.copernicus.eu/
注意,下载数据需要注册账号。
后文的 sentinelsat 包使用也是建立在你具有哥白尼数据开放访问中心的账号之上。
如果你想使用 sentinelsat 包,一定要注册一个。
点击上文的网址后,会见到下图页面。
点击 Open Hub,可以进入下载数据的图形用户界面(GUI),登录账号后如下
图所示。
在地图上画区域,然后填写参数表,再点击右上角的搜索按钮就可以搜出来了。
添加到购物车的数据集无法实现批量下载,并且欧空局限制每个账户最多只能同时下载
2 个产品数据。
还有一点需要强调的是历史数据问题,即欧空局所称的长期档案数据(Long Term Archive (LTA)
数据)。根据欧空局关于 LTA 数据数据的说明:欧空局针对现阶段使用较少的历史数据,启
用了时长为滚动窗计划,对不在滚动窗的 Sentinel 数据(即距离现在 1 年(少数为 1 年半)
以前的数据)进行了在线删除,以减少服务器的压力,提高用户体验。
2018 年 9 月 10 日起,最古老、使用最少的 Sentinel-1A 和 sentinel - B 数据开始从在线档案中
删除。它们的检索仍然是通过数据中心,但现在通过长期档案(Long Term Archive, LTA)。往后
一段时间,欧空局会对 Sentinel-2,3 进行同样的处理。
表 1 Sentinel 数据滚动计划时间表
卫星名称
Sentinel-1
Sentinel-2
Sentinel-3
滚动起点日期
2018 年 9 月 12 日
2019 年第二或三季度
2019 年第二季度
窗口长度
12 个月
表 2 Sentinel 数据滚动窗口时间长度
卫星名称
Sentinel-1
Sentinel-2 L1C 级产品 12 个月
Sentinel-2 L2A 级产品 18 个月
Sentinel-3
12 个月
根据其官网的说明,截止到 2019 年 5 月 24 日,Sentinel-1 的在线数据起点日期为 2018 年 8
月 1 日,Sentinel-2,Sentinel-3 所有数据仍然在线。要下载 Sentinel 历史数据数据请尽早下载,
以免后面的欧空局清理带来麻烦。搜了一下 Sentinel-1 GRDH 级数据,与欧空局官方的说明
完全一致,得到的结果如下图所示(注意观察红色框中时间):
不过,这些非在线数据并非不能下载了。哥白尼数据中心服务的产品目录继续提
供对全套数据的访问,这些数据仍然可通过图形用户界面、OData 和 OpenSearch
API 进行搜索。
不再联机的数据被标记为“Offine”。尝试下载这些“离线”产品,将触发它们
从 LTA 检索。过一段时间,所请求的产品将可以通过原始 URL 下载。一旦数据恢
复(24 小时内),用户就可以启动实际的下载。另外设置了每个用户每小时请求
的最大数量的用户配额(半小时可激活一个产品)。从长期档案中恢复的产品至
少在网上保存 3 天。
更多的关于历史数据问题的说明,可以查看该页面帮助文档:
https://scihub.copernicus.eu/userguide/LongTermArchiveg
哥白尼数据开放访问中目前支持 Sentinel-1、Sentinel-2、Sentinel-3 卫星数
据的下载,Sentinel-5 暂时不支持
Python 自动化下载
马赛克部分是用户名跟密码。
通过启动本 python 脚本可以自动化下载数据量。
下面是一些参数的说明:
1>>> class sentinelsat.SentinelAPI(user, password,
api_url=‘https://scihub.copernicus.eu/apihub/’, show_progressbars=True,
timeout=None)
这 里 api_url 虽 然 给 出 了 两 个 URL, 但 建 议 使 用 后 者 , 即
https://scihub.copernicus.eu/dhus ,因为前一 个 URL:https://scihub.copernicus.eu/apihub ,
无 法 下 载 历 史 数 据 , 即 使 在 历 史 数 据 由 “Offline” 变 为 “Online” 时 , 也 无 法 下 载 。 但
https://scihub.copernicus.eu/dhus , 在历史数据由“Offline”变为“Online”时,可以恢复下载。
其中一个 URL 下载速度慢时,也可以换另一个。
2>>> footprint = geojson_to_wkt(read_geojson('map.geojson')),这里可以是读取 geojosn 文件,
也可以是坐标。例如
footprint = 'POLYGON((-22.8515625 76.382969, 15.029296875 76.38297, 15.029296875
81.678786, -22.8515625 81.678786, -22.8515625 76.382969))'
geojson 文件的几何图形尽量简单一些,不然会报错提示 url too lang。这是 sentinelsat 这个
库的遗留问题,后续说不定会解决。
3>>> query(area=None, date=None, raw=None,
area_relation='Intersects', order_by=None, limit=None, offset=0, **keywords)
使用一个区域的坐标、日期间隔和 OpenSearch API 接受的任何其他搜索关键字查询产品。
Query 方法的参数详细请见:
https://scihub.copernicus.eu/twiki/do/view/SciHubUserGuide/FullTextSearch?redirectedfrom=Sc
iHubUserGuide.3FullTextSearch
sentinel-1 命名规则介绍
https://sentinel.esa.int/web/sentinel/user-guides/sentinel-1-sar/naming-conventions
例如:S1A_EW_GRDM_1SDH_20180112T082556_20180112T082700_020119_0224E3_7F9B
S1A 是卫星 Sentinel1-A 的标识
EW 为模式名称,有 SM、IW、EW 和 WV。
GRDM 为产品名称以及分辨率,产品有 RAW、SLC、GRD 或者 OCN,分辨率类型为 F (Full
resolution)、H (High resolution)、M (Medium resolution)。
1SDH,1 为处理级别,可以为 0、1、2。S 为产品类型是 Standard (S) 或者是 Annotation (A),
DH 是极化方式,如下:
SH (single HH polarisation)
SV (single VV polarisation)
DH (dual HH+HV polarisation)
DV (dual VV+VH polarisation)
20180112T082556_20180112T082700 是产品的开始和结束的事件,其中 T 是日期和时间的分
隔符。
020119 是绝对轨道号,绝对轨道数考虑的是发射后第一个上升节点穿越后的轨道。相对轨
道数是从 1 到一个重复周期中包含的轨道数的计数。
S1-A 的相对轨道号计算公式为:
The Relative Orbit Number = mod (Absolute Orbit Number orbit - 73, 175) + 1
S1-B 的相对轨道号计算公式为:
The Relative Orbit Number = mod (Absolute Orbit Number orbit - 27, 175) + 1
0224E3 是任务数据利用标识符(mission data-take identifier)。
7F9B 是产品唯一识别码,使用 CRC-CCITT 在清单文件上计算 CRC-16 生成的十六进制字符串。