i.vigrass - Online in der Cloud

PROGRAMM:

NAME/FUNKTION

i.vi - Berechnet verschiedene Arten von Vegetationsindizes.
Verwendet hauptsächlich rote und nir-Bänder, und einige Indizes erfordern zusätzliche Bänder.

SCHLÜSSELWÖRTER

Bilder, Vegetationsindex, biophysikalische Parameter

ZUSAMMENFASSUNG

i.vi
i.vi --help
i.vi roten=Name Ausgabe=Name Weinname=tippe [ne=Name] [grünen=Name] [blau=Name]
[band5=Name] [band7=Name] [ground_line_slope=schweben] [ground_line_intercept=schweben]
[boden_lärm_reduktion=schweben] [Speicherbit=ganze Zahl] [--überschreiben] [--Hilfe]
[--ausführlich] [--ruhig] [--ui]

Flaggen:
--überschreiben
Ausgabedateien erlauben, vorhandene Dateien zu überschreiben

--help
Nutzungszusammenfassung drucken

- ausführlich
Ausführliche Modulausgabe

--ruhig
Leiser Modulausgang

--ui
Starten des GUI-Dialogs erzwingen

Parameter:
roten=Name [erforderlich]
Name der Eingangsreflexionskarte des roten Kanals
Bereich: [0.0;1.0]

Ausgabe=Name [erforderlich]
Name für Ausgabe-Rasterkarte

Weinname=tippe [erforderlich]
Vegetationsartindex
Zubehör: Arvi, DVI, Evi, evi2, gvi, Gari, Zwilling, IPVI, msavi, msavi2, ndvi, pvi, Savi,
mr variieren, wdvi
Standard: ndvi
Arvi: Indizes für atmosphärisch resistente Vegetation
Dvi: Unterschied Vegetationsindex
evi: Verbesserter Vegetationsindex
evi2: Verbesserter Vegetationsindex 2
gvi: Grüner Vegetationsindex
Stationen: Grüner atmosphärisch resistenter Vegetationsindex
Gemi: Globaler Umweltüberwachungsindex
IPVI: Infrarot-Vegetationsindex in Prozent
msavi: Modifizierter bodenbereinigter Vegetationsindex
msavi2: zweiter modifizierter bodenbereinigter Vegetationsindex
ndvi: Normalisierter Differenz-Vegetationsindex
pvi: Vertikaler Vegetationsindex
retten: Bodenkorrigierter Vegetationsindex
sr: Einfaches Verhältnis
ver: Sichtbarer atmosphärisch beständiger Index
wdvi: Gewichtete Differenz Vegetationsindex

ne=Name
Name der nir-Kanal-Oberflächenreflexionskarte des Eingangs
Bereich: [0.0;1.0]

grünen=Name
Name der Eingangsreflexionskarte des grünen Kanals
Bereich: [0.0;1.0]

blau=Name
Name der Eingangsreflexionskarte des blauen Kanals
Bereich: [0.0;1.0]

band5=Name
Name der Eingabe 5. Kanal-Oberflächenreflexions-Map
Bereich: [0.0;1.0]

band7=Name
Name der Eingabe 7. Kanal-Oberflächenreflexions-Map
Bereich: [0.0;1.0]

ground_line_slope=schweben
Wert der Neigung der Bodenlinie (nur MSAVI2)

ground_line_intercept=schweben
Wert des Schnittpunkts der Bodenlinie (nur MSAVI2)

boden_lärm_reduktion=schweben
Wert des Faktors zur Reduzierung des Bodenschalls (nur MSAVI2)

Speicherbit=ganze Zahl
Maximale Bits für digitale Zahlen
Wenn die Daten in digitalen Zahlen (dh Integer-Typ) vorliegen, geben Sie die maximalen Bits an (dh 8 für
Landsat -> [0-255])
Zubehör: 7, 8, 10, 16
Standard: 8

BESCHREIBUNG

i.vi berechnet Vegetationsindizes basierend auf biophysikalischen Parametern.

· ARVI: atmosphärisch resistente Vegetationsindizes

· DVI: Unterschied Vegetationsindex

· EVI: Verbesserter Vegetationsindex

· EVI2: Verbesserter Vegetationsindex 2

· GARI: Grüner atmosphärisch resistenter Vegetationsindex

· GEMI: Globaler Umweltüberwachungsindex

· GVI: Grüner Vegetationsindex

· IPVI: prozentualer Infrarot-Vegetationsindex

· MSAVI2: zweiter modifizierter bodenbereinigter Vegetationsindex

· MSAVI: Modifizierter bodenbereinigter Vegetationsindex

· NDVI: Normalisierter Differenz-Vegetationsindex

· PVI: Perpendicular Vegetationsindex

· RVI: Verhältnis Vegetationsindex

· SAVI: Bodenkorrigierter Vegetationsindex

· SR: Einfaches Vegetationsverhältnis

· WDVI: Vegetationsindex der gewichteten Differenz

Hintergrund für Nutzer neu zu entfernt Sensing
Vegetationsindizes werden oft als Eintrittspunkt der Fernerkundung für das Land der Erde angesehen
Überwachung. Sie leiden unter ihrem Erfolg, und zwar in Begriffen, zu denen die Menschen oft neigen
Satellitenbilder aus Online-Quellen sammeln und direkt in diesem Modul verwenden.

Von der digitalen Nummer zu Radiance:
Satellitenbilder werden üblicherweise zu Speicherzwecken in Digital Number (DN) gespeichert; z.B,
Landsat5-Daten werden in 8-Bit-Werten gespeichert (im Bereich von 0 bis 255), andere Satelliten möglicherweise
in 10 oder 16 Bit gespeichert. Wenn die Daten in DN bereitgestellt werden, bedeutet dies, dass diese Bilder
"unkorrigiert". Das bedeutet, dass das Bild das ist, was der Satellit in seiner Position sieht
Position und Höhe im Weltraum (gespeichert in DN). Dies ist noch nicht das Signal an Masse. Wir
nennen diese Daten at-Satellit oder at-Sensor. In 8 Bits (oder mehr) codiert ist die Menge von
Energie, die vom Sensor in der Satellitenplattform erfasst wird. Diese Energie heißt
Strahlung-am-Sensor. Im Allgemeinen kodieren Anbieter von Satellitenbildern die Strahlung am Sensor
in 8bit (oder mehr) durch eine affine Transformationsgleichung (y=ax+b). Bei Verwendung
Landsat-Bilder, sehen Sie sich die an i.landsat.toar für eine einfache Möglichkeit, DN in umzuwandeln
Strahlung-am-Sensor. Wenn Sie Aster-Daten verwenden, versuchen Sie die ich.aster.toar Modul.

Von der Ausstrahlung zur Reflexion:
Schließlich, nachdem man die Strahlungsdichte bei Sensorwerten erhalten hat, ist die Atmosphäre immer noch
zwischen Sensor und Erdoberfläche. Diese Tatsache muss korrigiert werden, um die
atmosphärische Wechselwirkung mit der Sonnenenergie, die die Vegetation zurück in den Weltraum reflektiert.
Dies kann für Landsat auf zwei Arten erfolgen. Der einfache Weg ist durch i.landsat.toar, benutzen Sie
zB die DOS-Korrektur. Der genauere Weg ist mit i.atkorr (was bei vielen funktioniert
Satellitensensoren). Sobald die atmosphärische Korrektur auf den Satelliten angewendet wurde
Daten werden Datenwerte als Oberflächenreflexion bezeichnet. Die Oberflächenreflexion reicht von 0.0
auf 1.0 theoretisch (und absolut). Dieses Niveau der Datenkorrektur ist das richtige Niveau
der Korrektur zu verwenden mit i.vi.

Vegetation Indizes
ARVI: atmosphärisch Resistent Vegetation Index

ARVI ist resistent gegen atmosphärische Einflüsse (im Vergleich zum NDVI) und wird erreicht
durch ein selbstkorrigierendes Verfahren für den atmosphärischen Effekt im Rotkanal unter Verwendung des
Unterschied in der Ausstrahlung zwischen dem blauen und dem roten Kanal (Kaufman und Tanre 1996).
arvi (redchan, nirchan, bluechan)
ARVI = (nirchan – (2.0*redchan – bluechan)) /
( Nirchan + (2.0 * Redchan - Bluechan))

DVI: Unterschied Vegetation Index
dvi (redchan, nirchan)
DVI = (nirchan-redchan)

VORABEND: Verbesserte Vegetation Index

Der Enhanced Vegetation Index (EVI) ist ein optimierter Index zur Verbesserung der
Vegetationssignal mit verbesserter Empfindlichkeit in Regionen mit hoher Biomasse und verbesserter
Vegetationsüberwachung durch eine Entkopplung des Baumkronenhintergrundsignals und a
Reduzierung von Atmosphäreneinflüssen (Huete AR, Liu HQ, Batchily K., van Leeuwen W.
(1997). Ein Vergleich des globalen Satzes von TM-Bildern von Vegetationsindizes für EOS-MODIS. Fernbedienung
Sensing of Environment, 59:440-451).
evi (bluechan, redchan, nirchan)
EVI = 2.5 * ( Nirchan - Redchan ) /
( Nirchan + 6.0 * Redchan - 7.5 * Bluechan + 1.0 )

EVI2: Verbesserte Vegetation Index 2

Ein 2-Band EVI (EVI2), ohne blaues Band, das die beste Ähnlichkeit mit dem 3-Band hat
EVI, insbesondere wenn atmosphärische Effekte unbedeutend sind und die Datenqualität gut ist
(Zhangyan Jiang ; Alfredo R. Huete ; Youngwook Kim und Kamel Didan 2-Band verstärkt
Vegetationsindex ohne blaues Band und seine Anwendung auf AVHRR-Daten. Proz. SPIE 6679,
Fernerkundung und Modellierung von Ökosystemen für Nachhaltigkeit IV, 667905 (09)
doi:10.1117/12.734933).
evi2 (redchan, nirchan)
EVI2 = 2.5 * ( Nirchan - Redchan ) /
( Nirchan + 2.4 * Rotchan + 1.0 )

GARI: grünen atmosphärisch resistent Vegetation Index

Die Formel wurde tatsächlich definiert: Gitelson, Anatoly A.; Kaufman, Yoram J.; Merzlyak, Mark
N. (1996) Verwendung eines grünen Kanals in der Fernerkundung der globalen Vegetation von EOS-MODIS,
Fernerkundung der Umgebung 58 (3), 289-298. doi:10.1016/s0034-4257(96)00072-7
gari (redchan, nirchan, bluechan, greenchan)
GARI = (nirchan – (greenchan – (bluechan – redchan))) /
( Nirchan + (greenchan - (bluechan - redchan)))

GEMI: Global Umwelt Netzwerk Performance Index
Gemi (Redchan, Nirchan)
GEMI = (( (2*((Nirchan * Nirchan)-(Redchan * Redchan)) +
1.5*Nirchan+0.5*Rotchan) / (Nirchan + Rotchan + 0.5)) *
(1 - 0.25 * (2*(((Nirchan * Nirchan)-(Redchan * Redchan))) +
1.5*Nirchan+0.5*Rotchan) / (Nirchan + Rotchan + 0.5))) -
( (redchan - 0.125) / (1 - redchan))

GVI: Grün Vegetation Index
gvi (bluechan, greenchan, redchan, nirchan, chan5chan, chan7chan)
GVI = ( -0.2848 * bluechan - 0.2435 * greenchan -
0.5436 * Redchan + 0.7243 * Nirchan + 0.0840 * Chan5chan-
0.1800 * chan7chan)

IPVI: Infrarot Prozentsatz Vegetation Index
ipvi (redchan, nirchan)
IPVI = Nirchan/(Nirchan+Redchan)

MSAVI2: zweite Geändert Boden Bereinigt Vegetation Index
msavi2(redchan, nirchan)
MSAVI2 = (1/2)*(2(NIR+1)-sqrt((2*NIR+1)^2-8(NIR-red)))

MSAVI: Geändert Boden Bereinigt Vegetation Index
msavi (redchan, nirchan)
MSAVI = s(NIR-s*rot-a) / (a*NIR+rot-a*s+X*(1+s*s))
Dabei ist a der Schnittpunkt der Bodenlinie, s die Neigung der Bodenlinie und X eine Anpassung
Faktor, der eingestellt wird, um das Bodengeräusch zu minimieren (0.08 in Originalpapieren).

NDVI: Normalisiert Unterschied Vegetation Index
ndvi (redchan, nirchan)
Datentyp-Bandnummern ([NIR, Rot])
MSS-Bänder = [ 7, 5]
TM1-5,7 Bänder = [ 4, 3]
TM8-Bänder = [ 5, 4]
AVHRR-Bänder = [ 2, 1]
SPOT-XS-Bänder = [ 3, 2]
AVIRIS-Bänder = [51, 29]
NDVI = (NIR - Rot) / (NIR + Rot)

PVI: Senkrecht Vegetation Index
pvi (redchan, nirchan)
PVI = sin(a)NIR-cos(a)red
für eine Isovegetation würden Linien (Linien gleicher Vegetation) alle parallel zum Boden verlaufen
Zeile also a=1.

SAVI: Boden Bereinigt Vegetation Index
savi (redchan, nirchan)
SAVI = ((1.0+0.5)*(Nirchan - Redchan)) / (Nirchan + Redchan +0.5)

SR: Einfacher Vegetation Verhältnis
sr (redchan, nirchan)
SR = (nirchan/redchan)

VARIANTE: Sichtbar Atmosphärisch Resistent Index VARI wurde entwickelt, um ein
atmosphärische Selbstkorrektur (Gitelson AA, Kaufman YJ, Stark R., Rundquist D., 2002.
Neuartige Algorithmen zur Schätzung des Vegetationsanteils Fernerkundung der Umwelt (80),
S. 76-87.)
vari = (bluechan, greenchan, redchan)
VARI = (grün - rot) / (grün + rot - blau)

WDVI: Gewichtete Unterschied Vegetation Index
wdvi (redchan, nirchan, boden_line_gewicht)
WDVI = nirchan - ein * redchan
if(soil_weight_line == Keine):
a = 1.0 #Neigung der Bodenlinie

Beispiele:

Dieses Beispiel basiert auf einer LANDSAT TM7-Szene, die im North Carolina-Beispiel enthalten ist
Datensatz.

Zubereitung: DN zu Reflexions
Als erster Schritt müssen die ursprünglichen DN-Pixelwerte (Digital Number) in umgewandelt werden
Reflexionsvermögen mit i.landsat.toar. Dazu erstellen wir eine Kopie (oder benennen die Kanäle um) in
Spiel i.landsat.toar's Eingabeschema:

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

Berechnung der Reflexionswerte aus DN mit DOS1 (Metadaten aus
p016r035_7x20020524.met.gz):

i.landsat.toar input=lsat7_2002. Ausgabe=lsat7_2002_toar. sensor=tm7 \
method=dos1 date=2002 sun_elevation=05 \
product_date=2004-02-12 Gewinn=HHHLHLHHL
Die resultierenden Landsat-Kanäle heißen lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8.

Berechnung of NDVI
Die Berechnung des NDVI aus den Reflexionswerten erfolgt wie folgt:
g.region raster=lsat7_2002_toar.3 -p
i.vi red=lsat7_2002_toar.3 nir=lsat7_2002_toar.4 viname=ndvi \
Ausgabe=lsat7_2002.ndvi
r.colors lsat7_2002.ndvi color=ndvi
d.mon wx0
d.rast.leg lsat7_2002.ndvi
North Carolina-Datensatz: NDVI

Berechnung of ARVI
Die Berechnung des ARVI aus den Reflexionswerten erfolgt wie folgt:
g.region raster=lsat7_2002_toar.3 -p
i.vi blue=lsat7_2002_toar.1 red=lsat7_2002_toar.3 nir=lsat7_2002_toar.4 \
viname=arvi ausgabe=lsat7_2002.arvi
d.mon wx0
d.rast.leg lsat7_2002.arvi
North Carolina-Datensatz: ARVI

Berechnung of GARIA
Die Berechnung von GARI aus den Reflexionswerten erfolgt wie folgt:
g.region raster=lsat7_2002_toar.3 -p
i.vi blue=lsat7_2002_toar.1 green=lsat7_2002_toar.2 red=lsat7_2002_toar.3 \
nir=lsat7_2002_toar.4 viname=gari output=lsat7_2002.gari
d.mon wx0
d.rast.leg lsat7_2002.gari
North Carolina-Datensatz: GARI

ANMERKUNG

Ursprünglich von kepler.gps.caltech.edu (FAQ):

Eine FAQ zur Vegetation in der Fernerkundung
Geschrieben von Terrill W. Ray, Div. of Geological and Planetary Sciences, California Institute
für Technik, E-Mail: [E-Mail geschützt]

Schneckenpost: Terrill Ray
Abteilung für Geologie und Planetologie
Caltech, Postleitzahl 170-25
Pasadena, CA 91125

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