什么是 Sentinel-2(哨兵2号)数据?
Sentinel-2 是欧洲航天局哥白尼计划(Copernicus Programme)中的地球观测卫星任务。它由两颗相同的卫星(Sentinel-2A 和 Sentinel-2B,后续发射了 Sentinel-2C/D)组成,旨在提供高分辨率的光学影像。其主要应用领域包括监测陆地植被、土壤和水体覆盖,以及观察内陆水道和沿海区域的变化。
核心特点
高空间分辨率:
- 10米:可见光(蓝、绿、红)和近红外波段,适用于精细的地物分类。
- 20米:红边波段和短波红外波段,对植被健康状态和水分含量敏感。
- 60米:大气校正波段,主要用于云层检测和大气参数反演。
高时间重访频率:
双星组合在赤道地区的重访周期为 5天,在高纬度地区频率更高。这使其非常适合监测农作物生长、洪水演进或森林火灾等快速变化的现象。
多光谱能力:
拥有 13个光谱波段,涵盖从可见光到短波红外。特有的三个“红边”波段对于评估植被叶绿素含量极具价值。
免费开放获取:
数据通过 Copernicus Data Space Ecosystem 向全球用户免费开放。
主要产品级别:
- Level-1C (S2MSI1C):顶层大气反射率(TOA),经过几何校正但未进行大气校正。
- Level-2A (S2MSI2A):底层大气反射率(BOA),经过大气校正,消除了大气散射影响,更适合直接进行地表分析。
如何在 QGIS中下载 Sentinel-2 数据
虽然 QGIS 原生支持多种数据处理工具,但下载遥感数据通常借助专用插件完成。以下重点介绍如何使用插件 Sentinel 2 Image Downloader 进行下载。
步骤 1:安装插件
打开 QGIS,点击菜单栏的 插件 (Plugins) > 管理并安装插件 (Manage and Install Plugins)。
搜索 Sentinel 2 Image Downloader。
点击 安装插件。
插件主页: https://github.com/caliskanmurat/qgis_sentinel2_image_downloader_plugin
下载地址: https://plugins.qgis.org/plugins/sentinel_downloader/version/2.4/download/
步骤 2:配置账户
使用插件前,需要在 Copernicus Data Space Ecosystem 注册一个免费账户。插件中需要输入你的用户名和密码以验证身份。
步骤 3:下载流程
插件主要包含三个功能板块:
Download Footprints(下载足迹):
- 设置查询条件:日期范围、研究区域(可通过绘制矩形或多边形定义)、最大云量百分比(Cloud Cover)。
- 点击查询后,符合条件的影像足迹(矢量多边形)将加载到地图中。

Download Images(下载影像):
- 选中要下载的影像足迹。
- 选择下载内容:可以是完整的原始 ZIP 包,也可以是特定的波段(Bands),或者直接生成常用的指数(如 NDVI, NDWI 等)。
- 点击开始下载,数据将保存到指定的本地文件夹中。

数据下载后的处理建议
下载完成后,你通常会得到包含多个波段文件的文件夹或 TIFF 文件。以下是常用的后续处理工具:
- 波段堆叠与重采样
由于 Sentinel-2 的不同波段分辨率不同(10m, 20m, 60m),分析前通常需要将它们统一分辨率并合并。
算法名称: 合并波段 (Merge)
算法 ID: **gdal:merge**
用途:将多个单波段文件合并为一个多波段 TIFF。
算法名称: warp (重投影/重采样)
算法 ID: **gdal:warpreproject**
用途:将 20m 或 60m 的波段重采样到 10m,以便与高分辨率波段对齐。
- 计算植被指数 (如 NDVI)
算法名称: 栅格计算器 (Raster calculator)
算法 ID: **qgis:rastercalculator**
公式示例:( "B8@1" - "B4@1" ) / ( "B8@1" + "B4@1" )
说明:B8 为近红外波段,B4 为红光波段。
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