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MODIS/Landsat/Sentinel下载教程详解【常用网站及方法枚举】

news 2024/11/15 14:38:04

⛄前言

在当今快速发展的地球观测时代，遥感技术作为获取地球表面及其环境信息的重要手段，正以前所未有的广度和深度改变着我们对自然界的认知与管理方式。MODIS（Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer，中分辨率成像光谱仪）、Landsat系列卫星以及Sentinel（哨兵）卫星，作为当前遥感数据领域的三大支柱，各自以其独特的观测能力、数据分辨率和覆盖范围，为全球科研工作者、环境管理者、灾害监测部门等提供了丰富的地球观测数据资源。

随着气候变化、环境退化、自然灾害频发等问题日益严峻，对高精度、高时效的地球观测数据需求日益增长。MODIS以其每日覆盖全球的高频观测能力，成为监测全球环境变化、气候趋势及农作物生长状况的重要工具；Landsat系列卫星以其长期的历史数据积累和中等空间分辨率，成为土地利用变化、城市扩张、森林覆盖监测等领域不可或缺的数据源；而Sentinel卫星系列，则以其多光谱、雷达及大气监测等多种传感器组合，为海洋监测、陆地变化检测、紧急响应等提供了全方位的支持。所以，掌握MODIS/Landsat/Sentinel遥感数据的下载方法，对于促进科学研究、提升环境监测能力、指导灾害应急响应及促进可持续发展等方面具有深远的意义。具体而言：

促进科学研究：科研人员可以便捷地获取到高质量、多源融合的遥感数据，开展气候变化研究、生态系统评估、资源环境调查等，为制定科学合理的环境保护与资源开发政策提供科学依据。
提升环境监测能力：环境管理部门通过定期下载和分析这些遥感数据，能够实时监测环境质量变化，如空气质量、水体污染、土壤侵蚀等，为环境监管和治理提供有力支持。
指导灾害应急响应：在自然灾害发生时，如洪水、地震、森林火灾等，快速获取灾区遥感影像，能够准确评估灾害损失，指导救援物资调配和灾后重建工作，有效减轻灾害影响。
促进可持续发展：通过长期跟踪监测，可以评估人类活动对自然环境的影响，为制定和实施可持续发展战略提供数据支撑，促进经济、社会与环境的协调发展。

因此，笔者通过总结梳理一份详尽的多源遥感数据下载教程，不仅能够帮助用户掌握数据获取的基本技能，更是推动遥感技术在各个领域广泛应用、服务全球可持续发展的关键一步。

注意：关于NASA、USGS、哥白尼数据空间生态系统的账号，请大家自行注册。本博客只介绍和展示多源遥感数据的常用网站，具体筛选数据和下载数据的流程都是大同小异的，大家可根据各自需求进行操作；针对MODIS和Landsat等遥感数据，还将介绍批量下载以及提高下载速度的方案。

如果可爱、聪明的您具有一定的知识储备和编程知识，也可以通过Google Earth Engine处理及下载遥感影像。

⛄多源遥感数据下载网站

👀MODIS

（1）NASA Earthdata Search

官方网站：Earthdata（https://www.earthdata.nasa.gov）

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下载网站：Earthdata Search（https://search.earthdata.nasa.gov/search）

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（2）NASA LAADS DAAC

官方网站：LAADS DAAC（https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov）

了解更多LAADS DAAC信息，请点击关于LAADS DAAC

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下载网站：LAADS DAAC Search（https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/search/）

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（3）NASA Worldview

NASA Worldview是一个功能强大的在线平台，它允许用户交互式地浏览全球范围内的全分辨率卫星图像。不仅显示卫星图像，还集成了实时云层数据和超过800个世界图层，为用户提供了丰富的地球观测视角。该平台通常能够在卫星观测后60到125分钟内发布图像，确保用户获取到的是接近实时的地球观测数据。主要特点如下：

实时性：通过集成多源卫星数据，NASA Worldview能够为用户提供接近实时的地球观测图像，这对于监测环境变化、自然灾害等具有重要意义。
交互性：用户可以通过滑动时间轴查看历史数据，放大和缩小不同的区域以获取更详细的图像信息，还可以根据需要调整图层的显示，以满足不同的研究和分析需求。
多源性：平台集成了来自不同卫星和传感器的数据，包括NASA自己的Terra/MODIS等，以及可能的合作机构数据，为用户提供多样化的数据源选择。
支持下载：虽然NASA Worldview主要是一个在线浏览平台，但用户也可以下载基础数据，特别是与全球降水测量任务相关的数据，以支持时间关键型应用领域如野火管理、空气质量测量和洪水监测等。

官方网站：Worldview（https://worldview.earthdata.nasa.gov/）

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👀Landsat

（1）USGS Earthexplorer

官方网站：USGS（https://earthexplorer.usgs.gov），科学上网。

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（2）LandsatLook

官方网站：LandsatLook（https://landsatlook.usgs.gov）

LandsatLook is a tool that allows rapid online viewing and access to the USGS Landsat Collection 2 data. LandsatLook leverages resources available via a commercial cloud environment including Cloud Optimized GeoTIFF (COG) and Spatio Temporal Asset Catalog (STAC) metadata.

下载网站：LandsatLook Explore（https://landsatlook.usgs.gov/explore）

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👀Sentinel

官方网站：Copernicus（https://dataspace.copernicus.eu）

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下载网站：Copernicus Browser（https://browser.dataspace.copernicus.eu）

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⛄数据批量下载方法

👀MODIS

这里以NASA LAADS DAAC为例，下载MODIS数据。假设已完成数据订单的提交申请，官方下载帮助。

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（1）wget

wget安装：安装教程
wget使用：参照官方给的输入命令，查找替换相关参数。在CMD窗口中输入以下命令：

wget -e robots=off -m -np -R .html,.tmp -nH --cut-dirs=3 "https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/archive/allData/PATH_TO_DATA_DIRECTORY" --header "Authorization: Bearer MY_TOKEN" -P TARGET_DIRECTORY_ON_YOUR_FILE_SYSTEM

Be sure to replace the following:

PATH_TO_DATA_DIRECTORY: location of source directory in LAADS Archive。数据订单网址，如https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/archive/orders/#########/
TOKEN: Your token。账号秘钥：Token查询教程
TARGET_DIRECTORY_ON_YOUR_FILE_SYSTEM: Where you would like to download the files。下载存放地址

wget下载例子（初步尝试速度较慢）：

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（2）Python

首先，在官方下载帮助（即"Download Help"）中选择"Python方式"，点击"Download source"超链接，获取文件为"laads-data-download.py.txt"，然后移除".txt"后缀扩展。

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假设"聪明的您"已经配置好Python环境，输入以下命令：

python laads-data-download.py -s 数据订单地址 -d 下载存放地址 -t 账号秘钥

Python下载例子（初步尝试速度较快）：

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（3）火狐浏览器的DownThemAll插件

安装火狐浏览器和DownThemAll!扩展工具，在数据订单界面选择数据，右键选择"DownThemAll!"；

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根据"DownThemAll!"的筛选器快速识别对应的文件，点击"下载"即可。

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DownThemAll下载例子（初步尝试速度较慢或适中）：

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（4）IDM

安装"Internet Download Manager"，在数据订单界面选择数据，右键选择"IDM Integration Module"→"使用IDM下载全部链接"；
在"使用IDM下载全部链接"窗口中，设置筛选条件和保存路径，点击"确认"即可。

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IDM下载例子（初步尝试速度较快）：

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👀Landsat

这里以USGS为例，下载Landsat数据。假设Landsat数据下载进度已经到"Search Results"界面。

（1）Bulk Download Web Application

根据筛选条件获取数据条目，每条数据下面有个小菜单，选择按钮【Add to Bulk Download】，将想要批量下载的数据添加到【Item Basket】，如果该数据添加成功，那么按钮就会变成绿色的；

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上方菜单中的【Item Basket】右边的数字就会变成对于所选择的数据量；点击【Item Basket】进入到如下界面，并点击【Start Order】；

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加载片刻出现以下界面，点击Landsat 8-9左边的倒三角标，将展开所选的各个数据；此界面可以通过【Options】或各个数据最右侧的按钮进行操作；通过鼠标左键，单击批量下载的数据，最后点击【Submit Product Selections】；

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Order创建成功会返回如下界面，显示Order名称，如果网络正常，对应邮箱在1-2分钟之内收到USGS的邮件通知；点击界面中超链接【Bulk Download Web Application】或者【Start Downloading】，进入批量下载界面（官方提醒，通过该Web应用下载不需安装Java环境，但需要基于chrome浏览器或edge浏览器，本次测试使用chrome浏览器）

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