利用Sen2cor对哨兵2号L1C级多光谱数据进行辐射定标和大气校正

欧空局（ESA）仅发布了哨兵2号（S2）的L1C级多光谱数据（MSI），L1C级数据是经过几何精校正的正射影像，并没有进行辐射定标和大气校正。同时，ESA还对S2 L2A级数据进行了定义，L2A级数据主要包含经过辐射定标和大气校正的大气底层反射率数据（Bottom-of-Atmosphere corrected reflectance），但这个L2A数据需要用户根据需求自行生产，为此，ESA发布了专门生产L2A级数据的插件Sen2cor。目前，SNAP对Sen2cor的支持并不好，很难在SNAP中直接调用Sen2cor，所以，这里介绍下sen2cor的命令行配置步骤。当然，L2A级数据还包含一些别的产品，如气溶胶厚度（Aerosol Optical Thickness, AOT）、大气水蒸气（Water Vapour Map, WVM）等。想要详细了解S2各级产品数据、以及Sen2cor插件的，请参见以下链接，没兴趣的可以直接跳过。

软件下载链接：数据下载链接

S2用户手册：https://sentinel.esa.int/web/sentinel/technical-guides/sentinel-2-msi/products-algorithms

Sen2cor：http://step.esa.int/main/third-party-plugins-2/sen2cor/

具体算法如何实现的不是我们关心的，有兴趣的去查找相关用户手册和技术报告，这里仅给实现步骤：

1. 首先，下载SNAP平台和Sen2cor插件：SNAP建议下载最新6.0 版（http://step.esa.int/main/download/），这里主要用来查看S2数据；Sen2cor下载2.4独立安装版。

2. SNAP直接安装就可以；Sen2cor解压之后（文件夹名为：Sen2Cor-2.4.0-win64），放到自己的用户文件夹下，如，C:\Users\Administrator\AppData\Local，然后双击运行其中的L2A_Process.bat文件。

3. 打开Windows自带的命令提示符（Command Propmt, CMD），Win10 CMD在开始菜单的“Windows系统”下。然后，在CMD中进入到Sen2cor的路径下，如：cd C:\Users\Administrator\AppData\Local\Sen2Cor-2.4.0-win64。之后，输入命令，L2A_Process --help，如果返回以下结果，并且没有错误，说明你的安装没有问题。

C:\Users\Administrator\AppData\Local\Sen2Cor-2.4.0-win64>L2A_Process --help

usage: L2A_Process.py [-h] [--resolution {10,20,60}] [--sc_only] [--cr_only]

[--refresh] [--GIP_L2A GIP_L2A]

[--GIP_L2A_SC GIP_L2A_SC] [--GIP_L2A_AC GIP_L2A_AC]

directory

Sentinel-2 Level 2A Processor (Sen2Cor). Version: 2.4.0, created: 2017.06.05,

supporting Level-1C product version: 14.

positional arguments:

directory Directory where the Level-1C input files are located

optional arguments:

-h, --help show this help message and exit

--resolution {10,20,60}

Target resolution, can be 10, 20 or 60m. If omitted,

all resolutions will be processed

--sc_only Performs only the scene classification at 60 or 20m

resolution

--cr_only Performs only the creation of the L2A product tree, no

processing

--refresh Performs a refresh of the persistent configuration

before start

--GIP_L2A GIP_L2A Select the user GIPP

--GIP_L2A_SC GIP_L2A_SC

Select the scene classification GIPP

--GIP_L2A_AC GIP_L2A_AC

Select the atmospheric correction GIPP

4. 然后，把Sen2cor的存放路径（C:\Users\Administrator\AppData\Local\Sen2Cor-2.4.0-win64），添加到系统的环境变量中，具体步骤：我的电脑右击、属性高级系统设置选择环境变量Path编辑、新建，即可完成添加；这样做的目的，是为了无论在什么目录下运行，Windows系统都可以找到Sen2cor插件。

5. 下载一景S2 L1C数据（建议使用Internet Download Management 下载，快且不间断），解压；然后，在CMD中，切换到你数据所在的文件夹，如：cd G:\s2-gucheng（不熟悉CMD的，记得先使用G:切到G盘）；此时，你就可以在CMD中，根据Sen2cor语法要求（参见cmd给出的帮助信息），输入处理命令了，语法结构基本上是：L2A_Process+数据相对路径+可选参数，如：L2A_Process S2A_MSIL1C_20171005T030551_N0205_R075_T50SLJ_20171005T031513.SAFE --resolution=10 --refresh；当然，你也可以在CMD任意目录下，输入数据文件的绝对路径进行处理，如：L2A_Process G:\s2-gucheng\S2A_MSIL1C_20171005T030551_N0205_R075_T50SLJ_20171005T031513.SAFE --resolution=10 --refresh。

6. 然后，就焦急地等待Sen2cor慢慢生产吧，三种分辨率全选，大约半小时左右。生产的L2A级数据，和L1C数据在同一文件夹下，命名规则和数据存放方式也相同，文件名仅把MSIL1C更新为了MSIL2A。

7. 在SNAP打开L2A数据，你会发现，较L1C数据，L2A的多光谱曲线变得正常了。如果，你不习惯SNAP，并且没有最新的ENVI5.4，你可以通过自行构建多光谱数据。

《哨兵卫星Sen2cor软件》共享方法如下：

（1）人员，限定为关注小编的用户。

（2）各类项目（包括各类科研项目）申请本数据扔享受免费政策，但需向本号捐赠一定数量的硬盘才能获取。

（3）捐赠硬盘可免留言获取数据。