地球资源卫星（Landsat）是地球资源与环境探测领域的代表，自第一颗Landsat卫星于1972年发射成功以来，至今Landsat系列卫星已经对地球进行了长达40多年的连续观测，获取了大量的地球遥感时序数据（姚薇等，2011）。这些数据被广泛用于资源调查、生态环境监测、城乡规划与建设、重大自然灾害监测以及农林畜牧业等众多领域（张志杰等，2015）。
Landsat系列卫星，自1972年7月23日以来，一共发射了8颗。其中，第6颗发射失败，Landsat1～4均相继失效，Landsat5于2013年6月退役，Landsat7于1999年4月15日发射升空，Landsat8于2013年2月11日发射升空。至今Landsat7和Landsat8两颗卫星仍在服役。各卫星的服役时间如图4-4所示（韦银高，1992；冯钟葵等，2000；张玉君，2013）。
图4-4 Landsat系列卫星的服役时间
Landsat卫星轨道为与太阳同步的近极地圆形轨道，以确保北半球中纬度地区获得中等太阳高度角（25°～30°）的上午成像，而且卫星以同一地方时、同一方向通过同一地点，保证遥感观测条件基本一致，以利于图像的对比（姜高珍等，2013）。各Landsat卫星传感器的波段设置见表4-3，卫星参数设置见表4-4。
表4-3 Landsat卫星传感器波段设置
表4-4 Landsat卫星参数设置
Landsat卫星系列数据从美国地质勘探局网站（http：//earthexplorer.usgs.gov/）下载。根据Landsat数据的质量、云量和成像时间等信息，选择1986年、1995年、2008年和2015年共4个时期的数据提取土地覆盖信息，以研究保护区的土地利用变化，数据详细信息见表4-5。为尽可能保证数据的一致性，均使用Lansdat5 TM和Landsat8OLI数据中空间分辨率为30m的6个波段进行土地覆盖分类，即蓝（Blue）、绿（Green）、红（Red）、近红外（Near Infrared，NIR）和两个短波红外（Short-wave Infrared，SWIR）波段。由于获取的Landsat数据已经是标准的正射产品，因此，Landsat数据的预处理包括辐射定标、大气校正、裁剪，均在ENVI5.3中完成（祝佳，2016）。
表4-5 Landsat数据基本信息
（1）Landsat辐射定标。使用Radiometric Calibration工具（Radiometric Correction-＞Radiometric Calibration）进行辐射定标，将遥感影像的数字量化值（Digital Number，DN）转换为辐射亮度值。辐射亮度值Lλ计算公式如所示：
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式中，G表示增益值，O表示偏移值，单位为W/（m2·μm），D为数字量化值。
Radiometric Calibration工具能自动从元数据中读取辐射定标参数，从而完成辐射定标，辐射定标参数设置如图4-5所示。辐射定标前后的波谱曲线对比如图4-6所示。
图4-5 Landsat辐射定标参数设置
图4-6 Landsat辐射定标前后波谱曲线对比图
（2）Landsat大气校正。使用FLAASH Atmospheric Correction大气校正工具进行大气校正。Landsat数据FLAASH大气校正参数设置如图4-7所示，大气校正后的波谱曲线如图4-8所示。
（3）Landsat数据裁剪。导入白水江国家级自然保护区的矢量边界，使用SubsetData from ROIs工具对Landsat数据进行裁剪，得到保护区经过大气校正后的Landsat影像图（见彩图21）。
图4-7 Landsat数据FLAASH大气校正参数设置
图4-8 FLAASH大气校正后的波谱曲线
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