هذا هو الأمر i.
برنامج:
اسم
i.landsat.toar - يحسب إشعاع الجزء العلوي من الغلاف الجوي أو الانعكاس ودرجة الحرارة لـ
Landsat MSS / TM / ETM + / OLI
الكلمات الرئيسية
الصور ، التحويل الإشعاعي ، الإشعاع ، الانعكاس ، درجة حرارة السطوع ، لاندسات ،
تصحيح الغلاف الجوي
موجز
i.landsat.toar
i.landsat.toar --مساعدة
i.landsat.toar [-RNP] إدخال=basename الناتج=basename [ملف=الاسم] [مدخل بطاقة الذاكرة : نعم =سلسلة]
[طريقة=سلسلة] [تاريخ=YYYY-MM-DD] [ارتفاع الشمس=الطفو] [تاريخ_المنتج=YYYY-MM-DD]
[ربح=سلسلة] [فى المائة=الطفو] [بكسل=عدد صحيح] [رايلي=الطفو]
[lsatmet=سلسلة[,سلسلة، ...]] [مقياس=الطفو] [-اعادة الكتابة] [-مساعدة] [-مطنب]
[-هدوء] [-ui]
الأعلام:
-r
إخراج إشعاع في المستشعر بدلاً من الانعكاس لجميع النطاقات
-n
تستخدم الخرائط النقطية المدخلة رقم النطاق بدلاً من الرمز كامتداد
-p
طباعة معلومات البيانات الوصفية للمخرجات
--الكتابة فوق
السماح لملفات الإخراج بالكتابة فوق الملفات الموجودة
--مساعدة
طباعة ملخص الاستخدام
- الإسراف
إخراج وحدة مطول
--هادئ
إخراج وحدة هادئة
--ui
فرض إطلاق مربع حوار واجهة المستخدم الرسومية
المعلمات:
إدخال=basename [مطلوب]
الاسم الأساسي لنطاقات الإدخال النقطية
مثال: "ب" من أجل B.1 ، B.2 ، ...
الناتج=basename [مطلوب]
بادئة للخرائط النقطية الإخراج
مثال: "B.toar." يولد B.toar.1، B.toar.2، ...
ملف=الاسم
اسم ملف البيانات الوصفية لـ Landsat (.met أو MTL.txt)
مدخل بطاقة الذاكرة : نعم =سلسلة
مستشعر المركبة الفضائية
مطلوب فقط إذا لم يتم تقديم "ملف التعريف" (موصى به للعقل)
خيارات: mss1 ، mss2 ، mss3 ، mss4 ، mss5 ، tm4 ، tm5 ، tm7 ، أولى 8
ام اس 1: لاندسات -1 MSS
ام اس 2: لاندسات -2 MSS
ام اس 3: لاندسات -3 MSS
ام اس 4: لاندسات -4 MSS
ام اس 5: لاندسات -5 MSS
tm4: لاندسات-4 تي إم
tm5: لاندسات-5 تي إم
tm7: Landsat-7 ETM +
أولى 8: Landsat_8 OLI / TIRS
طريقة=سلسلة
طريقة تصحيح الغلاف الجوي
طريقة تصحيح الغلاف الجوي
خيارات: غير مصحح دوس 1 ، دوس 2 ، دوس 2 ب ، دوس 3 ، دوس 4
الافتراضي: غير المصححة
تاريخ=YYYY-MM-DD
تاريخ الحصول على الصورة (yyyy-mm-dd)
مطلوب فقط إذا لم يتم تقديم "ملف التعريف"
ارتفاع الشمس=الطفو
ارتفاع الشمس بالدرجات
مطلوب فقط إذا لم يتم تقديم "ملف التعريف"
تاريخ_المنتج=YYYY-MM-DD
تاريخ إنشاء الصورة (yyyy-mm-dd)
مطلوب فقط إذا لم يتم تقديم "ملف التعريف"
ربح=سلسلة
ربح (H / L) لجميع نطاقات Landsat ETM + (1-5,61,62,7,8،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX)
مطلوب فقط إذا لم يتم تقديم "ملف التعريف"
فى المائة=الطفو
نسبة الإشعاع الشمسي في إشعاع المسار
مطلوب فقط إذا كانت "الطريقة" هي أي DOS
الافتراضي: 0.01
بكسل=عدد صحيح
الحد الأدنى من وحدات البكسل لاعتبار الرقم الرقمي كائنًا غامقًا
مطلوب فقط إذا كانت "الطريقة" هي أي DOS
الافتراضي: 1000
رايلي=الطفو
جو رايلي (إشعاع السماء المنتشر)
مطلوب فقط إذا كانت "الطريقة" هي DOS3
الافتراضي: 0.0
lsatmet=سلسلة [، سلسلة، ...]
القيمة المرجعة المخزنة لبيانات وصفية معينة
مطلوب فقط إذا تم تقديم 'metfile' و -p
خيارات: عدد، خلق، تاريخ، sun_elev ، المستشعر، يربط، سوناز الوقت
عدد: رقم لاندسات
خلق: الطابع الزمني للإنشاء
تاريخ: تاريخ
sun_elev: ارتفاع الشمس
مدخل بطاقة الذاكرة : نعم : المستشعر
العصابات: فرق العد
سوناز: زاوية سمت الشمس
الوقت : زمن
مقياس=الطفو
عامل مقياس للإخراج
الافتراضي: 1.0
الوصف
i.landsat.toar يستخدم لتحويل العدد الرقمي المعاير لصور القمر الصناعي
المنتجات لإشعاع قمة الغلاف الجوي أو انعكاس ودرجة حرارة الجزء العلوي من الغلاف الجوي
(النطاق 6 من المستشعرات TM و ETM +). اختياريا ، يمكن استخدامه لحساب
تألق أو انعكاس على السطح مع تصحيح الغلاف الجوي (طريقة DOS).
عادة ، للقيام بذلك ، يكون تاريخ الإنتاج وتاريخ الاستحواذ والارتفاع الشمسي
ضروري. علاوة على ذلك ، بالنسبة لـ Landsat-7 ETM + ، هناك حاجة أيضًا إلى مكسب (مرتفع أو منخفض) من التسعة
العصابات المعنية.
اختياريًا (موصى به) ، يمكن قراءة البيانات من ملف البيانات الوصفية (.met أو MTL.txt) لـ
جميع Landsat MSS و TM و ETM + و OLI / TIRS. ومع ذلك ، إذا أعطيت قيمة الارتفاع الشمسي
من ملف البيانات الوصفية. يعد ذلك ضروريًا عندما تكون البيانات الموجودة في ملف .met
غير صحيح أو غير دقيق. أيضًا ، إذا لم يتم العثور على تواريخ الاستحواذ أو الإنتاج في
ملف البيانات الوصفية ثم يتم استخدام قيم سطر الأوامر.
انتباه: يتم تعيين أي قيمة فارغة أو أصغر من QCALmin في البيانات النقطية للإدخال على قيمة خالية في
الناتج النقطي ولا يتم تضمينه في المعادلات.
غير المصححة في المستشعر القيم (طريقة = غير مصححة ، إفتراضي)
ينتج عن التصحيحات الهندسية والإشعاعية القياسية رقم رقمي معاير
(QCAL = DN) صور. لمزيد من توحيد تأثير هندسة الإضاءة ، فإن QCAL
يتم تحويل الصور أولاً إلى إشعاع عند المستشعر ثم إلى انعكاس عند المستشعر.
يتم تحويل النطاق الحراري أولاً من QCAL إلى إشعاع عند المستشعر ، ثم إلى فعّال
في درجة حرارة المستشعر بدرجات كلفن.
تقوم معايرة قياس الإشعاع بتحويل QCAL إلى في المستشعر إشعاع، كمية إشعاعية
يقاس بـ W / (m² * sr * µm) باستخدام المعادلات:
· الكسب = (Lmax - Lmin) / (QCALmax - QCALmin)
· التحيز = Lmin - كسب * QCALmin
· الإشراق = كسب * QCAL + انحياز
أين، ايماكس و لمين هي ثوابت المعايرة ، و كيو كالماكس و كيو كالمين هي
أعلى وأدنى نقطة في نطاق الإشعاع المعاد قياسه في QCAL.
ثم ، لحساب في المستشعر الانعكاس المعادلات هي:
· sun_radiance = [Esun * sin (e)] / (PI * d ^ 2)
· الانعكاس = الإشراق / إشعاع الشمس
أين، d هي المسافة بين الأرض والشمس بالوحدات الفلكية ، e هي زاوية الارتفاع الشمسي ،
و إيسون هو متوسط الإشعاع الشمسي الخارجي من الغلاف الجوي بوحدة W / (m² * m).
عادي على السطح القيم (الطريقة = دوس [1-4])
يزيل التصحيح الجوي ومعايرة الانعكاس إشعاع المسير ، أي
الضوء الشارد من الغلاف الجوي ، والتأثير الطيفي للإضاءة الشمسية. لإخراج
هذه بسيطة على السطح إشعاع و على السطح الانعكاس، المعادلات هي (ليس من أجل
العصابات الحرارية):
· sun_radiance = TAUv * [Esun * sin (e) * TAUz + Esky] / (PI * d ^ 2)
· radiance_path = radiance_dark - بالمائة * إشعاع الشمس
· الإشعاع = (at-sensor_radiance - radiance_path)
· الانعكاس = الإشراق / إشعاع الشمس
أين، فى المائة هي قيمة بين 0.0 و 1.0 (عادة 0.01) ، ESKY هي السماء المنتشرة
إشعاع تعوز هي نفاذية الغلاف الجوي على طول المسار من الشمس إلى
سطح الأرض و TAUv هي نفاذية الغلاف الجوي على طول المسار من الأرض
السطح لجهاز الاستشعار. إشراقة_ظلام هو إشعاع في المستشعر محسوبًا من الأغمق
كائن ، أي DN مع "dark_parameter" على الأقل (عادةً 1000) بكسل للصورة بأكملها.
القيم هي ،
· DOS1: TAUv = 1.0 و TAUz = 1.0 و Esky = 0.0
· DOS2: TAUv = 1.0 و Esky = 0.0 و TAUz = sin (e) لجميع النطاقات ذات الموجة القصوى
طول أقل من 1. (أي النطاقات 4-6 MSS و 1-4 TM و 1-4 ETM +) نطاقات أخرى TAUz =
1.0
· DOS3: TAUv = exp [-t / cos (sat_zenith)]، TAUz = exp [-t / sin (e)]، Esky = rayleigh
· DOS4: TAUv = exp [-t / cos (sat_zenith)]، TAUz = exp [-t / sin (e)]، Esky = PI *
إشراقة_ظلام
انتباه: إشعاع الناتج يظل كما هو (أي لا يتم ضبطه على 0.0 عندما يكون سالبًا) إذن
إنها قيم سلبية محتملة. ومع ذلك ، يتم ضبط انعكاس الخرج على 0.0 عندما يكون
حصل على قيمة سالبة.
الملاحظات
يمكن إعادة قياس قيم الخلايا النقطية الناتجة باستخدام الامتداد مقياس المعلمة (على سبيل المثال ، مع 100 بوصة
حالة استخدام خرج الانعكاس في i.gensigset).
On لاندسات -8 البيانات الوصفية ملف
تعلن وكالة ناسا عن بنية ملف البيانات الوصفية L1G (LDCM-DFCB-004.pdf) لبيانات لاندسات
مهمة الاستمرارية (أي لاندسات 8).
تحتفظ وكالة ناسا في مجموعة MIN_MAX_RADIANCE بالمعلومات الضرورية لتحويل النظام الرقمي
الأرقام (DN) بقيم الإشعاع. ثم، i.landsat.toar يحل محل المعيار الممكن
القيم مع قيم البيانات الوصفية. تتطابق النتائج مع القيم التي أبلغت عنها البيانات الوصفية
ملف في مجموعة RADIOMETRIC_RESCALING.
أيضًا ، أبلغت وكالة ناسا عن نفس قيم الانعكاس لجميع النطاقات بقيم max-min وفي
قيم التحيز في الكسب. من الغريب أن جميع النطاقات لها نفس نطاق الانعكاس. أيضًا،
كتبوا في صفحة الويب لحساب الانعكاس مباشرة من DN ، أولاً مع
قيم RADIOMETRIC_RESCALING والثانية مقسومة على الخطيئة (sun_elevation).
هذا تغيير بسيط
· الانعكاس = الإشعاع / إشعاع الشمس = (DN * RADIANCE_MULT + RADIANCE_ADD) /
إشعاع الشمس
· الانعكاس = DN * REFLECTANCE_MULT + REFLECTANCE_ADD
· ثم REFLECTANCE_MULT = RADIANCE_MULT / sun_radiance
· و REFLECTANCE_ADD = RADIANCE_ADD / sun_radiance
تنشأ المشكلة عندما نحتاج إلى قيم ESUN (غير متوفرة) لحساب إشعاع الشمس و
دوس. نفترض أن REFLECTANCE_MAXIMUM يتوافق مع RADIANCE_MAXIMUM ، إذن
· REFLECTANCE_MAXIMUM / sin (e) = RADIANCE_MAXIMUM / sun_radiance
· Esun = (PI * d ^ 2) * RADIANCE_MAXIMUM / REFLECTANCE_MAXIMUM
أين d هي المسافة بين الأرض والشمس التي يوفرها ملف البيانات الوصفية أو محسوبة داخل
برنامج.
• i.landsat.toar يعود إلى الوراء في إعادة قياس ناسا لمواصلة استخدام Lmax و Lmin و Esun
قيم لحساب الثابت لتحويل DN إلى إشراق وإشراق للانعكاس مع
المعادلات "التقليدية" وتصحيحات الغلاف الجوي البسيطة. انتباه: عند الحد الأقصى
لم يتم توفير القيم ، i.landsat.toar يحاول حساب Lmax و Lmin و Esun من
RADIOMETRIC_RESCALING (في الاختبارات كانت النتائج متطابقة).
معايرة: ثابت
في الوضع المطول (flag - الإسراف) ، يقوم البرنامج بكتابة بيانات القمر الصناعي الأساسية و
المعلمات المستخدمة في التحولات.
تاريخ الإنتاج ليس قيمة دقيقة ولكن من الضروري تطبيق المعايرة الصحيحة
الثوابت التي تغيرت في التواريخ:
· القمر الصناعي لاندسات -1: أبدًا
· Landsat-2 MSS: 16 يوليو 1975
· Landsat-3 MSS: 1 يونيو 1978
· Landsat-4 MSS: 26 أغسطس 1982 و 1 أبريل 1983
· Landsat-4 TM: 1 أغسطس 1983 و 15 يناير 1984
· Landsat-5 MSS: 6 أبريل 1984 و 9 نوفمبر 1984
· Landsat-5 TM: 4 مايو 2003 و 2 أبريل 2007
· Landsat-7 ETM +: 1 يوليو 2000
· Landsat-8 OLI / TIRS: أطلق في عام 2013
أمثلة
البيانات الوصفية ملف أمثلة
تحويل الأرقام الرقمية لـ Landsat-7 ETM + في البيانات النقطية للنطاق 203_30.1 ، 203_30.2 [...] إلى
انعكاس حساس غير مصحح في ملفات الإخراج 203_30.1_toar، 203_30.2_toar [...] و
درجة حرارة المستشعر في ملفات الإخراج 293_39.61_toar و 293_39.62_toar:
مدخل i.landsat.toar = 203_30. الإخراج = _toar \
metfile = p203r030_7x20010620.met
or
مدخل i.landsat.toar = L5121060_06020060714. \
الإخراج = L5121060_06020060714_toar \
metfile = L5121060_06020060714_MTL.txt
or
إدخال i.landsat.toar = إخراج LC80160352013134LGN03_B = toar \
metfile=LC80160352013134LGN03_MTL.txt sensor=oli8 date=2013-05-14
دوس 1 مثال
DN للانعكاس باستخدام DOS1:
# إعادة تسمية القنوات أو عمل نسخة لمطابقة مخطط إدخال i.landsat.toar:
g.copy raster=lsat7_2002_10,lsat7_2002.1
g.copy raster=lsat7_2002_20,lsat7_2002.2
g.copy raster=lsat7_2002_30,lsat7_2002.3
g.copy raster=lsat7_2002_40,lsat7_2002.4
g.copy raster=lsat7_2002_50,lsat7_2002.5
g.copy raster=lsat7_2002_61,lsat7_2002.61
g.copy raster=lsat7_2002_62,lsat7_2002.62
g.copy raster=lsat7_2002_70,lsat7_2002.7
g.copy raster=lsat7_2002_80,lsat7_2002.8
حساب قيم الانعكاس من DN باستخدام DOS1 (تم الحصول على البيانات الوصفية من
p016r035_7x20020524.met.gz):
مدخل i.landsat.toar = lsat7_2002. الإخراج = lsat7_2002_toar. جهاز استشعار = tm7 \
الطريقة = dos1 date = 2002-05-24 sun_elevation = 64.7730999 \
product_date = كسب 2004-02-12 = HHHLHLHHL
قنوات لاندسات الناتجة هي أسماء lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8.
المراجع
· Chander G.، BL Markham and DL Helder، 2009: Remote Sensing of Environment،
رحلة. 113
· Chander GH and B. Markham، 2003: IEEE Transactions On Geoscience and Remote
الاستشعار ، المجلد. 41 ، لا. 11.
· شافيز ب س ، الابن. 1996. تصحيحات الغلاف الجوي القائمة على الصور - تمت إعادة النظر فيه و
محسّن. الهندسة التصويرية والاستشعار عن بعد 62(9): 1025-1036.
Huang et al: انعكاس القمر الصناعي ، 2002: تسوية من الدرجة الأولى لـ
لاندسات 7 ETM + صور.
· آر آيرلندي: لاندسات 7. دليل مستخدمي بيانات العلوم. 17 فبراير 2007 ؛ 15 مايو 2011.
· Markham BL و JL Barker ، 1986: Landsat MSS و TM Post-Calibration Dynamic
النطاقات وانعكاسات الغلاف الجوي الخارجي ودرجات حرارة القمر الصناعي. يوسات لاندسات
الملاحظات الفنية رقم 1.
موران إم إس ، آر دي جاكسون ، بي إن سلاتر وبي إم تيليت ، 1992: الاستشعار عن بعد
البيئة ، المجلد. 41.
· Song et al ، 2001: التصنيف واكتشاف التغيير باستخدام بيانات Landsat TM ، متى
وكيف يتم تصحيح التأثيرات الجوية؟ الاستشعار عن بعد في البيئة ، المجلد. 75.
استخدم i.landsat.toargrass عبر الإنترنت باستخدام خدمات onworks.net
