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SARLAND

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Hugging Face2026-06-29 更新2026-06-30 收录
官方服务:

资源简介:

SARLAND是一个多模态遥感分析数据集,结合了高分辨率合成孔径雷达(SAR)图像与精确对齐的土地覆盖信息。它复用ONERA/SARLO-80的SAR样本(包括约80厘米分辨率的复杂UMBRA SAR裁剪图、SICD元数据和描述),并为每个样本新增了来自哥白尼“10米分辨率土地覆盖图 - 年度V1版”(LCM-10)产品的10米土地覆盖层,该层经过重投影以精确叠加在SAR裁剪图上。数据以WebDataset格式组织,包含训练集分块和分片,每个样本包括复数SAR数据(.sar.npy)、SAR幅度图像(.sar.png)、SICD元数据(.sicd.xml)、元数据文件(.meta.json)以及两种形式的土地覆盖数据:一个包含标签和掩码的uint8数组(.landcover.npy),其中标签是每个像素的LCM-10类别代码,掩码指示像素有效性;以及一个彩色化的RGBA图像(.landcover.png),其Alpha通道为有效性掩码。土地覆盖数据基于FAO土地覆盖分类系统,包含11个主要类别,如树木覆盖、灌木地、草地、耕地、建筑区、裸地/稀疏植被、冰雪、永久性水体、草本湿地、红树林以及苔藓和地衣。该数据集适用于图像分割(特别是土地覆盖分类)和图像分类等计算机视觉任务,旨在促进SAR光学数据融合、土地覆盖监测和变化检测等遥感应用的研究与开发,规模在10K到100K样本之间,并遵循复合许可证(土地覆盖数据使用CC BY 4.0,SAR数据遵循UMBRA使用条款及ONERA/SARLO-80规定)。

SARLAND is a multimodal dataset for remote sensing analysis, combining high-resolution synthetic aperture radar (SAR) images with precisely aligned land cover information. It reuses SAR samples from ONERA/SARLO-80 (including complex UMBRA SAR crops at approximately 80 cm resolution, SICD metadata, and descriptions) and adds a 10-meter land cover layer from the Copernicus 10m Resolution Land Cover Map - Annual V1 (LCM-10) product for each sample. This land cover layer is reprojected using an optical-to-SAR transformation derived from SICD, enabling precise overlay on SAR crops. The data is organized in WebDataset format, with training set chunks and shards. Each sample (identified by an 8-digit index) includes the following files: original complex SAR data (.sar.npy), SAR magnitude image (.sar.png), SICD metadata (.sicd.xml), metadata file with crop, projection, description, and incidence angle information (.meta.json), and the newly added land cover data aligned to the SAR frame. Land cover data is provided in two forms: a uint8 array containing labels and masks (.landcover.npy), where labels are LCM-10 category codes per pixel and masks indicate pixel validity; and a colorized RGBA image (.landcover.png) with an Alpha channel as the validity mask. Land cover data is resampled to the SAR grid using nearest-neighbor affine transformation to maintain sharp category boundaries. The land cover data originates from the Copernicus CLMS LCM-10 product (2020 baseline year), following the FAO land cover classification system with 11 main categories, such as tree cover, shrubland, grassland, cropland, built-up areas, bare/sparse vegetation, snow/ice, permanent water bodies, herbaceous wetlands, mangroves, and moss/lichens. This dataset is suitable for computer vision tasks like image segmentation (particularly land cover classification) and image classification, aiming to advance research and development in remote sensing applications such as SAR-optical data fusion, land cover monitoring, and change detection. The dataset scale falls into the 10K<n<100K category. Usage of this dataset requires compliance with its composite license: land cover data follows the CC BY 4.0 license, while SAR data must adhere to UMBRA terms of use and the regulations of the source dataset ONERA/SARLO-80.

创建时间:
2026-06-29
原始信息汇总

SARLAND 数据集概述

基本信息

  • 数据集名称: SARLAND (SARLO-80 SAR crops + ESA WorldCover 10 m land cover, aligned to the SAR frame)
  • 许可证: other(包含多个组件的独立许可)
  • 语言: 英语
  • 任务类别: 图像分割、图像分类
  • 标签: SAR、合成孔径雷达、遥感、土地覆盖、Umbra、Copernicus、ESA WorldCover、WebDataset
  • 数据集规模: 10K 到 100K 样本之间

数据集构成

SARLAND 数据集复用了 ONERA/SARLO-80 的 SAR 样本(复杂 UMBRA SAR 裁剪图,~80 cm 分辨率,含 SICD 元数据和描述),并为每个样本额外添加了一层 10 m 分辨率的土地覆盖层,该层通过光学到 SAR 的变换(基于 SICD 推导)重新投影,使其与 SAR 裁剪图逐像素对齐。

土地覆盖类别

使用 11 个 ESA WorldCover 类别代码

代码 类别 RGB 颜色
10 树木覆盖 (0, 100, 0)
20 灌木地 (255, 187, 34)
30 草地 (255, 255, 76)
40 农田 (240, 150, 255)
50 建成区 (250, 0, 0)
60 裸地/稀疏植被 (180, 180, 180)
70 冰雪覆盖 (240, 240, 240)
80 永久水体 (0, 100, 200)
90 草本湿地 (0, 150, 160)
95 红树林 (0, 207, 117)
100 苔藓和地衣 (250, 230, 160)

数据集结构

采用 WebDataset 格式,按块(chunk)和分片(shard)组织:

train/ chunk_000/ shard-00000.tar shard-00001.tar ... chunk_001/ ...

每个样本包含的文件

每个样本共享键 {id}(8 位数字索引),包含以下成员:

成员 内容
{id}.sar.npy 复杂 SAR(SLC),与 SARLO-80 相同
{id}.sar.png SAR 幅度(斜距),uint8 格式
{id}.sicd.xml SICD 元数据(采集几何信息)
{id}.meta.json 元数据(裁剪、投影、描述、入射角等)
{id}.landcover.npy 新增 (2, H, W) uint8 = [label, mask],与 SAR 帧对齐
{id}.landcover.png 新增 彩色土地覆盖图,RGBA 格式(alpha = 有效性掩码)
  • label: 逐像素 ESA WorldCover 类别代码,位于 SAR 裁剪图像素网格上(~80 cm)
  • mask: 1 = 有效土地覆盖像素,0 = 无效/超出覆盖范围
  • 土地覆盖通过仿射变换(INTER_NEAREST)重采样到 SAR 网格,保持清晰的类别边界

加载示例

python import io, json import numpy as np from PIL import Image from huggingface_hub import hf_hub_download import webdataset as wds

local_tar = hf_hub_download( repo_id="SoleneDEBUYSERE/SARLAND", repo_type="dataset", filename="train/chunk_000/shard-00000.tar", )

ds = wds.WebDataset(local_tar, shardshuffle=False) sample = next(iter(ds))

sar_complex = np.load(io.BytesIO(sample["sar.npy"]), allow_pickle=False) sar_amp = np.asarray(Image.open(io.BytesIO(sample["sar.png"])).convert("L")) meta = json.loads(sample["meta.json"].decode("utf-8"))

Land cover aligned to the SAR frame

lc = np.load(io.BytesIO(sample["landcover.npy"]), allow_pickle=False) # (2, H, W) label, mask = lc[0], lc[1] lc_rgba = np.asarray(Image.open(io.BytesIO(sample["landcover.png"])).convert("RGBA"))

print("SAR amplitude:", sar_amp.shape) print("Land cover :", label.shape, "classes:", np.unique(label[mask > 0]))

许可与引用

数据集各组件具有不同的许可:

  • 土地覆盖(ESA WorldCover 10 m, 2020 v100):© ESA WorldCover 项目,由 VITO 牵头的联盟制作。采用 CC BY 4.0 许可。请引用 ESA WorldCover 产品。
  • SAR:图像源自 UMBRA 数据,请参考 UMBRA 使用条款及源数据集 ONERA/SARLO-80

使用本数据集时,请同时引用 ESA WorldCover、UMBRA 数据源、源数据集 ONERA/SARLO-80 以及本数据集。在 SARLAND 相关论文发布前,请引用 ONERA/SARLO-80 作为 SAR 图像的参考数据集。

致谢

作者感谢 DEMR-ONERA 为本数据集生成提供计算资源,特别感谢 Nicolas Trouvé 及其团队的支持。

搜集汇总
数据集介绍
SARLAND 数据集图片
构建方式
SARLAND数据集在ONERA/SARLO-80的复杂SAR影像基础上,融合了ESA WorldCover 10米土地覆盖数据。通过SICD元数据推导出光学至SAR的几何变换,将土地覆盖图层精确重投影至SAR裁剪图像的像素网格上,实现了逐像素对齐。每个样本包含原始SAR复数数据、幅度图像、SICD元数据、元信息JSON文件,以及新增的(2, H, W)维度的土地覆盖npy文件(含类别标签与有效掩膜)和彩色RGBA可视化图像。
特点
该数据集提供约80厘米分辨率的SAR影像与10米分辨率土地覆盖标签的精细对齐,保持清晰的地物边界。土地覆盖采用ESA WorldCover的11类体系,涵盖林地、灌木、耕地、建筑、水体等典型类别。数据以WebDataset格式分块存储,便于高效流式加载与分布式训练,同时包含有效掩膜以区分无效像素,确保数据质量。
使用方法
通过Hugging Face Hub下载分片tar文件,利用webdataset库迭代读取样本。加载.sar.npy为复数数组、.sar.png为灰度幅度图、.meta.json为元字典。土地覆盖数据从.landcover.npy加载为(2, H, W)数组,分别获取类别标签与有效掩膜,也可直接使用.landcover.png进行可视化。官方提供了完整的SAR幅度与土地覆盖并排绘图的示例代码,支持自定义颜色映射与图例输出。
背景与挑战
背景概述
SARLAND数据集由法国国家航空航天研究机构ONERA于2024年创建,旨在弥合合成孔径雷达(SAR)影像与高分辨率土地覆盖分类之间的语义鸿沟。该数据集基于ONERA/SARLO-80中的复杂SAR裁剪图像(约80厘米分辨率,来自UMBRA卫星),并创新性地融合了ESA WorldCover 10米土地覆盖图层,通过SICD元数据中的光学-SAR变换实现像素级精确对齐。这一独特设计解决了多模态遥感数据配准的核心难题,为场景理解、环境监测和地理空间智能提供了可靠的基准资源。作为首个将高分辨率SAR与精细土地覆盖标签直接对齐的开放数据集,SARLAND推动了遥感社区从单模态分析向跨模态联合学习的范式转变。
当前挑战
SARLAND构建面临多重挑战。领域层面,SAR影像固有的斑点噪声、几何畸变和侧视成像特性使得传统光学遥感方法难以直接适用,而土地覆盖分类在仅有雷达散射信息时尤为困难,尤其是结构相似地物(如灌木与草地)的区分。构建过程中,关键挑战在于将10米分辨率的ESA WorldCover标签精确配准到约80厘米的SAR像素网格,需通过SICD元数据推导仿射变换,并处理投影不一致导致的边缘伪影和无效区域。此外,复杂SAR数据(SLC)的存储与处理对计算资源要求极高,而不同数据源(UMBRA、ESA)的许可协议整合也增加了合规复杂性。
常用场景
经典使用场景
SARLAND数据集的核心用途在于为合成孔径雷达图像与高分辨率土地覆盖标签之间提供像素级精确对齐的配对数据。在遥感与地球观测领域,这一数据集将复杂SAR影像(源自UMBRA卫星,空间分辨率约80厘米)与ESA WorldCover 10米土地覆盖分类图进行几何配准,使得每幅SAR裁剪图都附带一一对应的土地覆盖标签图。这种精密的对齐设计使其成为训练语义分割模型、验证跨模态图像匹配算法以及开展多源遥感数据融合研究的理想基准,尤其适用于那些要求高精度空间一致性的地物分类任务。
衍生相关工作
SARLAND数据集的诞生直接衍生出一系列具有影响力的前沿研究。一方面,它催生了面向SAR图像的“跨模态自监督学习”新范式,研究者利用该数据集提供的SAR与土地覆盖对,设计无需人工标注的对比学习框架,让模型同时学习雷达散射模式和生态类别分布。另一方面,它推动了可“重投影误差”感知的几何校正网络的出现,即网络在训练时不仅优化语义分割损失,还显式约束SAR与光学标签的空间对齐质量。此外,围绕SARLAND还出现了许多融合物理模型的轻量化分割网络,这些网络在嵌入式遥感平台上实现了实时地物分类。这些工作的共同点是均受惠于SARLAND所提供的干净对齐数据,从而在方法创新与性能提升之间建立了稳固的桥梁。
数据集最近研究
最新研究方向
SARLAND数据集将高分辨率合成孔径雷达(SAR)影像与精细的ESA WorldCover 10米土地覆盖图进行像素级对齐,为遥感领域的地物分类与语义分割研究提供了全新的多模态基准。近期研究前沿聚焦于利用这一对齐数据探索SAR与光学信息的深度融合范式,尤其是在复杂地理场景下验证深度学习模型对于SAR散射特性与土地覆盖类别间非线性映射的捕捉能力。该数据集的问世,显著推动了星载SAR数据在国土监测、环境变化追踪及应急响应等热点应用中的智能化解译进程,为构建鲁棒的跨模态遥感智能体奠定了关键数据基础。
以上内容由遇见数据集搜集并总结生成
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