[Python] Sentinelsat模块 - 批量下载Sentinel数据 - 哨兵数据下载方法合集

骑猪看日落 2021-10-29 11:04 1602阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  \[1\]下载Sentinel数据的方法
 *   *  \[☆\]建议：使用IDM软件实现分段下载
     *  \[1.1\]哥白尼数据开放访问中心
     *  \[1.2\]SNAP软件批量下载
     *  \[1.3\]Vertex（美国阿拉斯加卫星设备处）
     *  \[1.4\]USGS（美国地质调查局网站）
 *  \[2\]Sentinelsat包
 *   *  \[2.1\]介绍与安装
     *  \[2.2\]批量下载哨兵数据
     *  \[2.3\]常见报错

# \[1\]下载Sentinel数据的方法 #

> 本节内容引用自：https://blog.csdn.net/lidahuilidahui/article/details/90486402\#sentinelsat\_83

## \[☆\]建议：使用IDM软件实现分段下载 ##

使用IDM软件实现分段下载：[详细教程][Link 1]

## \[1.1\]哥白尼数据开放访问中心 ##

【官网下载】[The Copernicus Open Access Hub哥白尼数据开放访问中心][The Copernicus Open Access Hub]

*  [官网说明][Link 2]
 *  【下载受限】购物车中的数据无法实现批量下载，每个账户同时最多只能下载2个产品数据
 *  【历史数据会被下线】使用较少的历史数据会被离线（即LTA）

【长期档案数据（LTA，Long Term Archive）】现阶段使用较少的历史数据会被离线（标记为"Offine"），不让下载，以减少服务器压力

【如何下载已被下线的数据？】

*  强制下载离线产品，会触发它们重新上线
 *  24小时内必定重新上线，但具体时间不知道
 *  上线后，它们在网上至少保留3天

## \[1.2\]SNAP软件批量下载 ##

【使用SNAP软件批量下载】

*  [下载地址][Link 3]
 *  下载说明：请查看[参考文章][Link 4]
 *  缺点：搜索下载通常比较费时，且不能下载被下线的历史数据

## \[1.3\]Vertex（美国阿拉斯加卫星设备处） ##

【[Vertex网站（美国阿拉斯加卫星设备处）][Vertex]】

*  【提供的数据】Sentinel-1、ALOS-1、Radarsat-1、ERS-1/2
 *  【下载帮助文档】[链接][Link 5]
 *  【缺点】速度慢

## \[1.4\]USGS（美国地质调查局网站） ##

【[USGS（美国地质调查局网站）][USGS]】

*  【提供的数据】Sentinel-2、Landsat、MODIS、DEM
 *  【下载帮助文档】[链接][Link 6]
 *  【依赖】需要Java环境、Bulk Dowload Application（BDA）软件
 *  【缺点】下载流程复杂（从下订单、处理完成到下载，需要接收多个邮件），并且下载速度很慢

# \[2\]Sentinelsat包 #

## \[2.1\]介绍与安装 ##

【Sentinelsat包介绍】

*  Sentinelsat包提供搜索、下载和检索Sentinel数据的功能
 *  数据来源：哥白尼数据开放访问中心

【相关链接】

*  [Github上的Sentinelsat][Github_Sentinelsat]
 *  [官方帮助文档][Link 7]

【安装】`pip install sentinelsat`

## \[2.2\]批量下载哨兵数据 ##

【使用】

1.  可以在[官网][The Copernicus Open Access Hub]中搜索出你想要的产品，然后记下你搜索时设置的参数
2.  搜索的多边形需要用GeoJSON的形式进行组织（[GeoJSON格式的多边形可以在这里获取][GeoJSON]）
    
     *  以下例子：将GeoJSON格式搜索区域放到aoi\_geojson\_fp文件内

# -*- coding: utf-8 -*-
    # @Time : 2019/8/14 15:53
    # @Author : PasserQi
    # @Email : passerqi@gmail.com
    # @File : download
    # @Software: PyCharm
    # @Version : v1.2.1
    # @Desc : 批量下载哨兵数据
    # 1. 下载在线数据--[OK] v1.0.0
    # 2. 下载离线数据--[OK] v1.1.0
    # 3. 多线程下载
    # --[WARNING] v1.2.1 threading模块未起作用，需要看sentinelsat源代码
    # 4. 分段下载
    
    from sentinelsat import SentinelAPI, read_geojson, geojson_to_wkt
    from collections import OrderedDict
    import threading
    import os
    
    
    # settings
    output_dir = r"F:\下载"               # 数据保存路径
    query_excel_fn = "搜索结果.xls"       # 查询结果
    success_excel_fn = "success.xls"     # 成功结果
    aoi_geojson_fp = r"D:\mycode\GISandPython\2Sentinelsat\xiping.geojson" # 感兴趣区域的GeoJSON文件
    query_kwargs = {   # 查询的参数
        "platformname" :'Sentinel-1',
        "date" : ('20180101','20181231'),
        "producttype" : 'SLC',
        "sensoroperationalmode" : 'IW',
        # "orbitnumber" : 16302,
        # "relativeorbitnumber" : 130,
        # "orbitdirection" : 'ASCENDING',
    }
    thread_num = 3 # 线程数
    
    
    def products_to_excel(products, fp):
        infos = { }
        for item in products:
            info = products[item]
            for name in info:
                value = info[name]
                if name in infos:
                    infos[name].append(value)
                else:
                    infos[name] = [
                        value
                    ]
        dict_to_excel(infos, fp)
    
    
    def dict_to_excel(d, fp):
        import pandas as pd
        data = [d[key] for key in d]
        df = pd.DataFrame(data=data).T
        df.columns = d.keys()
        df.to_excel(fp)
    
    threads = []
    def download_one(api, product, product_info):
        # download
        api.download(product, directory_path=output_dir)
        # save info
        success_products[product] = product_info
        products_to_excel(success_products, success_excel_fp)
    
        print('\t[SUCCESS] {}/{}'.format(len(success_products), total))
        # del products[product] #删除 --> [ERROR] OrderedDict不允许改变
        # print('\t[surplus] {}'.format(len(products) ))
    
    # program variable
    success_products = OrderedDict()
    products = OrderedDict()
    if __name__ == '__main__':
        query_excel_fp = os.path.join(output_dir, query_excel_fn)
        success_excel_fp = os.path.join(output_dir, success_excel_fn)
    
        # 用户名,密码
        api = SentinelAPI('账号', '密码')
    
        # 搜索
        footprint = geojson_to_wkt( read_geojson(aoi_geojson_fp)) # 读取geojson文件，获取足迹
        kw = query_kwargs.copy() # 设置查询参数,足迹,平台,日期,产品类型，返回的是以产品id为key的复合字典
        results = api.query(footprint, **kw)
        products.update(results)
    
        # ui
        total = len(products)
        print("[Total] {} ".format(total) )
        # save file
        products_to_excel(products, query_excel_fp)
    
        # 先激活离线产品
        try:
            print("===触发离线产品上线===")
            cnt = 1
            for product in products:
                product_odata = api.get_product_odata(product)
                if not product_odata['Online']:
                    print("[激活离线产品 {}] {}".format(cnt, product_odata['date']))
                    api.download(product, output_dir)  # 触发重新上线
                    cnt += 1
        except:
            print("[抱歉] 该账户激活离线产品的次数不足")
            pass
    
        # 开始下载
        print("===开始下载===")
        while len(success_products)!=total:
            for product in products:
                product_odata = api.get_product_odata(product)
    
                if product_odata['Online']:  #在线
                    # 打印产品文件名
                    print('[Online] {} {}'.format(product_odata['date'], product_odata['title']) )
                    # 下载
                    # print("线程数 {}".format(threading.active_count()) ) #debug
                    if threading.active_count()<=thread_num: #线程没有起作用
                        t = threading.Thread(download_one(api, product, products[product]) )
                        t.start()
                else:
                    # 离线数据不下载，等待上线
                    print("[Offine] {}".format(product_odata['date'] ))

## \[2.3\]常见报错 ##

【10054】OpenSSL.SSL.SysCallError: (10054, ‘WSAECONNRESET’)

*  10054 对方已经关闭连接。

【Requests exceed user quota】sentinelsat.sentinel.SentinelAPILTAError: HTTP status 403 Forbidden: Requests for retrieval from LTA exceed user quota

*  每个账户请求离线产品有限，一般20幅

[Link 1]: http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102xg55.html
[The Copernicus Open Access Hub]: https://scihub.copernicus.eu/dhus/#/home
[Link 2]: https://scihub.copernicus.eu/twiki/do/login/SciHubUserGuide/LongTermArchiveg?origurl=/twiki/do/view/SciHubUserGuide.LongTermArchiveg
[Link 3]: http://step.esa.int/main/download/snap-download/%EF%BC%89
[Link 4]: https://blog.csdn.net/lidahuilidahui/article/details/90486402#sentinelsat_83
[Vertex]: https://vertex.daac.asf.alaska.edu/#
[Link 5]: https://vertex.daac.asf.alaska.edu/help
[USGS]: https://earthexplorer.usgs.gov/
[Link 6]: https://lta.cr.usgs.gov/EEHelp/ee_help
[Github_Sentinelsat]: https://github.com/sentinelsat/sentinelsat
[Link 7]: https://sentinelsat.readthedocs.io/en/stable/
[GeoJSON]: http://geojson.io/