可见光到短波红外2米10波段的高时频遥感产品(PL融合)

哨兵二号是目前最常使用的公益卫星数据，首先它是免费的，第二它的辐射精度很好，第三它有丰富的波段分布，第四重返周期5天比较高。

它的波段分布如下

其中60米的波段主要用于辐射校正的辅助数据，剩下10个主要波段中，4个10米，6个20米。但是10/20米的空间分辨率还是限制了科研以外的不少实际应用。

而常用高空间分辨率的卫星，往往只有4个波段（可见光3+近红外1）和S2的10米4波段类似，在波谱分布上比较薄弱。它们主要使用空间结构来分析，没有充分发挥遥感的波谱特性，特别是短波红外等对地物分类很重要的波段是非常稀缺的。

目前高分辨率卫星数目还是很多了，而且绝大多数走的都是太阳同步轨道，也就是成像时间都是上午10点到12点这样的范围。比如我国的GF1/6以及ZY1E/F都是2米左右的卫星，还有Planet公司的dove卫星群（160多颗），基本上可以提供每日的3米分辨率（物理分辨率4米）的重返观测。

将相近时刻的高分辨率卫星数据来与哨兵二号融合，就可以同时利用高空间分辨率和高波谱分辨率，通过像素刻刀软件(PixelKnife)融合成一组2米10波段的产品。产品的波段组合序列为 { B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B8A, B11, B12 }，波段中心波长为 { 492, 559, 664, 704, 740, 781, 832, 864, 1612, 2190 }。

我们使用日本横须贺军港的2022年05月22日的哨兵二号和05月23日的Planet卫星数据集制作了一个样例集。

下面各图比较融合前后的效果，上半部分是20米分辨率，下半部分是2米分辨率（PL超分之后）。

▼波段组合（B4-B3-B2）可见光，人类肉眼能看到的

▼波段组合（B7-B6-B5）红边，集中反映了植被的差异

▼波段组合（B11-B8-B4）短波红外-近红外-可见光，信息量最大的组合

这样的方法同样可以用于融合GF5、ZY1E/F、HJ2等高光谱卫星的空间信息增强。不过因为高光谱传感器的幅宽较窄，时间频率会比较低，实际应用机会可能不如本文中的2米10波段产品。

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陈甫 副研究员 中国科学院空天信息创新研究院 chenfu@aircas.ac.cn 13811147935