Was ist der Wertebereich von Sentinel-2 Level 2A-Bildern?

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Ich fand in Level 2A Produktformatspezifikationen Technischer Hinweis Seite 29 Folgendes:

"Der L2A-Quantifizierungswert stimmt mit dem L1C-Quantifizierungswert des L1C-Produkts überein, aus dem das L2A-Produkt erzeugt wird."

Wenn ich mich auf das Sentinel-2-Produktspezifikationsdokument auf Seite 403 beziehe, habe ich Folgendes festgestellt:

Sentinel-2-Produktspezifikationsdokument Seite 403 Technische Hinweise zum Sentinel 2 MSI - Level 2A-Produktformat Technischer Hinweis Seite29 Warum sollte der Wertebereich von Level 1C-Bildern 1 bis 65535 betragen, wenn die Bilder 12 Bit betragen sollen? Und was ist der Bereich als von Level 2A, ist es 0 bis 10000?

remote-sensing sentinel-2 reflectance Effi Zabala
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Antworten:

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Die Sentinel 2 L1C-Images begannen als 12-Bit-Bilder. Dies wurde jedoch Anfang 2016 geändert, als die ESA QUANTIFICATION_VALUE von 1000 auf 10000 änderte. Jetzt wird L1C als UINT16JP2-Datei mit (mindestens?) 15 signifikanten Bits codiert. Dies ist aus gdalinfoeiner aktuellen B02.jp2Datei:

Band 1 Block=1024x1024 Type=UInt16, ColorInterp=Gray
  Overviews: 5490x5490, 2745x2745, 1372x1372, 686x686
  Overviews: arbitrary
  Image Structure Metadata:
    COMPRESSION=JPEG2000
    NBITS=15

In Anbetracht dessen scheint das Limit eher 32767 als 65535 zu sein. Jeder JPEG2000-Leser gibt den Beispielwert als zwei Bytes zurück, sodass jeder Code, der ein 16-Bit-Bild erwartet, sicher ist, selbst wenn NBITS in Zukunft auf 16 geändert wird.

Ein weiterer Hinweis: Das Produkt metadata.xml, das mit allen L1C-Kacheln geliefert wird, enthält Informationen zu speziellen NO_DATA- und SATURATED-Werten, die in neueren Produkten folgendermaßen aussehen:

<Special_Values>
    <SPECIAL_VALUE_TEXT>NODATA</SPECIAL_VALUE_TEXT
    <SPECIAL_VALUE_INDEX>0</SPECIAL_VALUE_INDEX>
</Special_Values>
<Special_Values>
    <SPECIAL_VALUE_TEXT>SATURATED</SPECIAL_VALUE_TEXT
    <SPECIAL_VALUE_INDEX>65535</SPECIAL_VALUE_INDEX>
</Special_Values>

Der Wert SATURATED von 65535 zeigt an, dass tatsächlich beabsichtigt wurde, den gesamten Bereich von uint16 zu nutzen.

Wenn der Algorithmus für L2A alle Spiegelreflexionen, DEM-Fehlregistrierungen, emittierte Strahlung und andere Ursachen für ein Reflexionsvermögen von mehr als 100% ideal korrigiert, sollten Sie eine Ausgabe im Bereich von 0 bis 10000 erhalten. Da keine atmosphärische Korrektur ideal ist, können Sie erwarten, dass einige Werte außerhalb dieses Bereichs liegen, höchstwahrscheinlich bis zu 65534, wobei 65535 wiederum für GESÄTTIGTE Pixel reserviert ist.

mkadunc
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Hervorragende Antwort Miha. Beachten Sie nur, dass das Oberflächenreflexionsvermögen größer als 1 sein kann. Zum Beispiel das Reflexionsvermögen, das Sie über einem Spiegel in Spiegelrichtung beobachten, oder das Reflexionsvermögen einer Wolke oder eines Schnees in einem Hang, der der Sonnenrichtung zugewandt ist. Was nicht über einem liegen kann, ist die Albedo, die das reflektierte Licht in alle Richtungen summiert.
O. Hagolle
@ O.Hagolle Danke. Gibt es eine akzeptierte Definition des Oberflächenreflexionsvermögens oder eine Art Kategorisierung verschiedener Arten von Reflexionsvermögen der Stufe 2, die zum Verständnis der Möglichkeit atmosphärisch korrigierter Daten mit den von Ihnen erwähnten Effekten beitragen würde?
mkadunc
rho = Pi.L / ES.COs (Sun Zenith)
O. Hagolle