2. Landsat 9数据获取与筛选

拿到一份能直接进入预处理流程的Landsat 9影像，前提不是“下载得快”，而是“选得准”。矿区遥感对影像的要求比一般地表覆盖研究更苛刻：既要覆盖完整的采掘扰动范围，又要避开云和云影对边坡、排土场、沉陷区的遮挡，还要保证多期影像之间具有可比的产品级别与处理基线。本节围绕USGS EarthExplorer这一官方入口，把检索、范围确定、云量与季节筛选、Collection 2产品选择四件事串成一条可复现的操作链。

一、检索入口与数据源定位

Landsat 9数据由USGS EROS分发，主入口为EarthExplorer（earthexplorer.usgs.gov）。进入后先在“Search Criteria”中定位研究区，再在“Data Sets”中展开 Landsat → Landsat Collection 2 Level-1 或 Landsat Collection 2 Level-2，勾选 Landsat 8-9 OLI/TIRS C2 L1 或对应的 L2 数据集。注意Landsat 9与Landsat 8同属OLI/TIRS系列，在EarthExplorer中常合并为一个数据集条目，需在结果列表的“Spacecraft”字段确认是 LANDSAT_9，避免误取Landsat 8影像导致传感器一致性假设失效。

检索方式上，矿区范围确定有三种常用做法：一是直接在地图上拖拽矩形或多边形；二是输入矿区边界矢量文件的KML/KMZ；三是用“Polygon”工具沿采区、排土场、尾矿库外扩缓冲后圈定。对生产矿山，推荐第三种——以采矿权范围或年度开采计划图为底，外扩1～2 km缓冲，既保证扰动区完整，又为后续变化检测保留上下文。若矿区跨WRS-2条带，需记录 Path/Row（如Landsat 9的Path 123/Row 032），后续批量检索与筛选都以此为主键。

二、云量与季节筛选的实操参数

EarthExplorer的“Additional Criteria”中可设置 Cloud Cover 区间。矿区影像的云量阈值不能照搬大区域研究的“<10%”，因为云量是整景统计，矿区往往只占景幅一角，整景云量低不代表矿区无云。更稳妥的做法是：先用 Cloud Cover 0–30% 放宽初筛，再在结果预览中逐景查看矿区范围内的实际云覆盖；对关键时相，可放宽到50%但必须确认云团不在采区上方。同时勾选 Sun Elevation 下限（如>25°）以排除低太阳高度角造成的长阴影。

季节筛选要结合矿区地表特征。以华北露天煤矿为例，冬季植被稀疏、地表裸露，利于识别扰动边界，但积雪会掩盖光谱差异；夏季植被茂盛，复垦区与原始地表对比明显，但云雨概率高。工程上常采用“双窗口”策略：春季（3–5月）与秋季（9–10月）各取一期，既避开主汛期云雨，又保证两期太阳高度角与物候差异可控。时间范围在“Date Range”中按 YYYY-MM-DD 填写，建议一次检索跨3～5年，便于后续按年份配对。

三、Collection 2产品选择：L1还是L2

Collection 2是USGS当前主推的处理基线，相比Collection 1在几何精度、辐射定标和全球一致性上有明显改进，且L2产品已内置地表反射率（SR）与地表温度（ST）反演。对矿区预处理而言，选择逻辑取决于后续流程：

• 选L2的场景：做多期植被指数、扰动边界提取、复垦监测等以地表反射率为输入的分析。L2的SR已做大气校正，配合 ST_B6 与 QA_PIXEL 可直接进入指数计算，省去FLAASH/6S等大气校正环节，且不同时相之间基线一致，利于变化检测。
• 选L1的场景：需要自定义大气校正参数、做辐射传输研究，或后续要用自己的DEM做正射纠正。L1提供的是经过几何校正的DN值，需先用元数据中的 RADIANCE_MULT_BAND_x、REFLECTANCE_MULT_BAND_x 做辐射定标，再进入大气校正。

无论选哪级，都应同时下载 QA_PIXEL 与 QA_RADSAT 波段。QA_PIXEL的比特位可解译云、云影、雪、水体，是后续做云掩膜的依据；QA_RADSAT标记饱和像元，矿区尾矿库等高反射地物容易出现饱和，需在预处理中标记剔除。产品包命名如 LC09_L2SP_123032_20230512_20230518_02_T1，其中 LC09 表示Landsat 9 OLI/TIRS，L2SP 表示Level-2地表反射率产品，02 即Collection 2，T1 为Tier 1（几何精度最高，推荐优先使用）。

四、下载前的最后核查清单

在点击下载前，建议按以下字段逐景核对，避免返工：

完成上述筛选后，把每景的 Scene ID、Acquisition Date、Path/Row、Cloud Cover、Processing Level 记入一张检索台账（可用CSV），作为后续预处理与多期配对的索引。台账中建议再加一列“矿区实际云覆盖”人工判读结果，这一列在批量处理时比整景云量更有决策价值。至此，数据获取环节才算真正闭环——下载下来的不是“一堆影像”，而是一组经过范围、时相、质量三重校验、可直接进入辐射定标或反射率分析的输入。