波段顺序格式

科技工作者之家 2020-11-17

波段顺序格式(band sequential format,BSQ)是来为多波段影像组织影像数据的常见方法,本身并不是影像格式,而是用来将影像的实际像素值存储在文件中的方案。波段顺序格式按每次一个波段的方式存储影像的信息,每行数据后面紧接着同一波谱波段的下一行数据。这种格式最适于对单个波谱波段中任何部分的空间(X,Y)存取。

遥感数据存储格式卫星遥感数据常以不同的数据格式存储于磁带或光盘中1。主要有以下四种数据格式:

HDF格式(HicrarchicalDateFormat):HDF是一种不必转换格式就可以在不同平台间传输的新型数据格式。HDF常指代HDF4,它是该数据格式的第四个版本。美国国家航空航天局的地球观测系统中,记录全球温度变化的数据主要采用的就是这种数据存储格式。

BSQ格式(Band Sequential Format):按波段顺序记录图像数据,即在连续的存储空间中存储着一整幅图像的某一波段的相应数据,最适合用于单波段数据读取。

BIL(Band Interleaved by Line):按扫描行顺序记录图像数据,即在联系存储空间中存储某一行数据在所有波段上的相应数据,适合单行多波段数据读取。

BIP格式(Band Interleaved by Pixel):按像元顺序记录图像数据,即在连续存储空间中存储某一个像元在所有波段上的相应数据,适合单像元波谱存储和读取。2

这四种格式都是用来将影像的实际像素值存储在文件中的方案。这些文件支持单波段影像和多波段影像的显示,并且可以处理黑白、灰度、伪彩色、真彩色以及多光谱影像数据。BIL、BIP 和 BSQ 文件是二进制文件,并且必须具有关联的 ASCII文件头才能被 ENVI正确解释。该头文件包含有关影像的辅助数据,例如,影像的行数和列数,如果存在色彩映射表,则还包含纬度和经度。

波段顺序格式波段顺序格式按每次一个波段的方式存储影像的信息。也就是说,首先存储波段 1中所有像素的数据,然后是波段 2 中所有像素的数据,依此类推。3

在遥感技术中,BSQ是按波段顺序记录遥感影像数据的格式,每个波段的图像数据文件单独形成一个影像文件。每个影像中的数据文件按照其扫描时的次序一行一个记录顺序存放,存放完第一波段, 再存放第二波段,一直到所有波段数据存放完为止。BSQ格式的遥感CCT包含四种文件类型如图2所示,即磁带目录文件、图像属性文件、图像数据文件、尾部文件。图中EOF代表end of file, 是文件结尾的标志; EOS代表end of set,是数据集结尾的标志。在一一个CCT组合中,只有一个磁带目录文件;而图像属性文件的数目则等于- ~景影像的波段数目。例如MSS有四个波段,所以MSS CCT组合中有四个图像属性文件;同样,一景影像有几个波段就有几个影像数据文件和尾部文件。对于一个波段为N的遥感影像,BSQ格式的CCT应当包含1+3N个数据文件,如MSS有4个波段,所以BSQ格式的MSS应当包含1+3X4= 13个数据文件。4

1.磁带目录文件 磁带目录文件是BSQ格式遥感CCT的第一个文件,磁带目录文件共有360个字节,磁带目录文件说明了CCT的组合的内容、记录范围格式。

2.图像属性文件 图像属性文件包括头部辅助以及注释三个记录。 头部记录共有92个字节,1~36字节是图像识别,37~62字节是航天器描述,63~92字节是成像时间及WRS( world reference system)信息。 辅助记录包含了描述卫星特征的模拟数据以及与投影有关的数据。

注释记录包括所有的印在标准胶片产品底部的字母数字资料,以及校i的成幅图像的信号资料。

3.图像数据文件 图像数据文件是遥感CCT的核心文件。图像数据文件按照卫星扫描的次序存放,一个扫描行对应-个记录,记录的长度等于每个扫描行上的像元数,例如TM的记录长度为6967个字节,每个波段单独形成一个图像数据文件,每个图像数据文件的长度就等于扫描行数,如TM每个波段都有5965个记录。

4.尾部文件

尾部文件包含了图像数据进行增强处理时所需要的一些基础数据,例如大气散射校正的基值。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所

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