i.vigrass - Online en la nube

PROGRAMA:

NOMBRE

i.vi - Calcula diferentes tipos de índices de vegetación.
Utiliza principalmente bandas rojas y nir, y algunos índices requieren bandas adicionales.

PALABRAS CLAVE

imágenes, índice de vegetación, parámetros biofísicos

SINOPSIS

i.vi
i.vi --ayuda
i.vi rojo=nombre salida=nombre vinagre=tipo [Nebraska=nombre ] [green=nombre ] [azul=nombre ]
[band5=nombre ] [band7=nombre ] [pendiente_línea_suelo=flotar] [interceptación_línea_suelo=flotar]
[suelo_noise_reduction=flotar] [bit_almacenamiento=entero] [-exagerar] [-ayuda]
[-verboso] [-tranquilo] [-ui]

Banderas
--Sobrescribir
Permitir que los archivos de salida sobrescriban los archivos existentes

--ayuda
Resumen de uso de impresión

--verboso
Salida del módulo detallado

--tranquilo
Salida de módulo silencioso

--ui
Forzar el inicio del cuadro de diálogo GUI

parámetros:
rojo=nombre [requerido]
Nombre del mapa de reflectancia de la superficie del canal rojo de entrada
Rango: [0.0; 1.0]

salida=nombre [requerido]
Nombre del mapa ráster de salida

vinagre=tipo [requerido]
Tipo de índice de vegetación
Opciones: arví, dvi, evi, evi2, gvi, gari, gema, ipvi, msavi, msavi2, ndvi, pvi, salva,
señor, variar, wdvi
Por defecto: ndvi
Arvi: Índices de vegetación resistente a la atmósfera
Dvi: Índice de vegetación de diferencia
Evi: Índice de vegetación mejorado
evi2: Índice de vegetación mejorado 2
GVI: Índice de vegetación verde
estaciones: Índice de vegetación verde resistente a la atmósfera
Gemi: Índice de Monitoreo Ambiental Global
ipvi: Índice de vegetación porcentual infrarrojo
msavi: Índice de vegetación ajustado del suelo modificado
msavi2: segundo índice de vegetación ajustado del suelo modificado
ndvi: Índice de vegetación de diferencia normalizada
pvi: Índice de vegetación perpendicular
savi: Índice de vegetación ajustado del suelo
sr: Proporción simple
variable: Índice de resistencia atmosférica visible
wdvi: Índice de vegetación de diferencia ponderada

Nebraska=nombre
Nombre del mapa de reflectancia de la superficie del canal nir de entrada
Rango: [0.0; 1.0]

green=nombre
Nombre del mapa de reflectancia de la superficie del canal verde de entrada
Rango: [0.0; 1.0]

azul=nombre
Nombre del mapa de reflectancia de la superficie del canal azul de entrada
Rango: [0.0; 1.0]

band5=nombre
Nombre del mapa de reflectancia de superficie del 5to canal de entrada
Rango: [0.0; 1.0]

band7=nombre
Nombre del mapa de reflectancia de superficie del 7to canal de entrada
Rango: [0.0; 1.0]

pendiente_línea_suelo=flotar
Valor de la pendiente de la línea del suelo (solo MSAVI2)

interceptación_línea_suelo=flotar
Valor de la intersección de la línea del suelo (solo MSAVI2)

suelo_noise_reduction=flotar
Valor del factor de reducción del ruido del suelo (solo MSAVI2)

bit_almacenamiento=entero
Bits máximos para números digitales
Si los datos están en números digitales (es decir, tipo entero), proporcione los bits máximos (es decir, 8 para
Landsat -> [0-255])
Opciones: 7, 8, 10, 16
Por defecto: 8

DESCRIPCIÓN

i.vi calcula índices de vegetación basados ​​en parámetros biofísicos.

· ARVI: índices de vegetación atmosféricamente resistente

· DVI: Índice de vegetación de diferencia

· EVI: índice de vegetación mejorado

· EVI2: Índice de vegetación mejorado 2

· GARI: Índice de vegetación verde atmosféricamente resistente

· GEMI: Índice de Monitoreo Ambiental Global

· GVI: Índice de vegetación verde

· IPVI: Índice de vegetación porcentual infrarrojo

· MSAVI2: segundo índice de vegetación ajustado por suelo modificado

· MSAVI: Índice de vegetación ajustado por suelo modificado

· NDVI: Índice de vegetación de diferencia normalizada

· PVI: Índice de vegetación perpendicular

· RVI: índice de ratio de vegetación

· SAVI: Índice de vegetación ajustado por suelo

· SR: Razón de vegetación simple

· WDVI: Índice de vegetación de diferencia ponderada

Antecedentes para usuarios nueva a sanaciones detección
Los índices de vegetación a menudo se consideran el punto de entrada de la teledetección para la Tierra.
vigilancia. Están sufriendo por su éxito, en términos que a menudo la gente tiende a
recopile imágenes de satélite de fuentes en línea y utilícelas directamente en este módulo.

De número digital a Radiance:
Las imágenes de satélite se almacenan comúnmente en un número digital (DN) con fines de almacenamiento; p.ej,
Los datos de Landsat5 se almacenan en valores de 8 bits (que van de 0 a 255), otros satélites tal vez
almacenado en 10 o 16 bits. Si los datos se proporcionan en DN, esto implica que estas imágenes son
"sin corregir". Lo que esto significa es que la imagen es lo que ve el satélite en su
posición y altitud en el espacio (almacenada en DN). Esta no es la señal en tierra todavía. Nosotros
llame a estos datos en satélite o en sensor. Codificado en 8 bits (o más) está la cantidad de
energía detectada por el sensor dentro de la plataforma satelital. Esta energía se llama
resplandor en el sensor. Generalmente, los proveedores de imágenes de satélites codifican la radiación en el sensor
en 8 bits (o más) a través de una ecuación de transformación afín (y = ax + b). En caso de usar
Imágenes de Landsat, mira el i.landsat.toar para una forma sencilla de transformar DN en
resplandor en el sensor. Si usa datos de Aster, pruebe el i.aster.toar módulo.

De resplandor a reflectancia:
Finalmente, una vez obtenida la radiancia a los valores del sensor, la atmósfera aún se mantiene
entre el sensor y la superficie de la Tierra. Este hecho debe corregirse para tener en cuenta la
Interacción atmosférica con la energía solar que la vegetación refleja hacia el espacio.
Esto se puede hacer de dos formas para Landsat. La forma sencilla es a través i.landsat.toar, Utilizar
por ejemplo, la corrección de DOS. La forma más precisa es usando i.atcorr (que funciona para muchos
sensores satelitales). Una vez aplicada la corrección atmosférica al satélite
datos, los valores de datos se denominan reflectancia superficial. La reflectancia de la superficie varía entre 0.0
a 1.0 teóricamente (y absolutamente). Este nivel de corrección de datos es el nivel adecuado
de corrección para usar con i.vi.

Vegetación Indices
ARVI: Atmosférico Resistentes Vegetación Home

ARVI es resistente a los efectos atmosféricos (en comparación con el NDVI) y se logra
mediante un proceso de autocorrección del efecto atmosférico en el canal rojo, utilizando el
diferencia en el resplandor entre los canales azul y rojo (Kaufman y Tanre 1996).
arvi (redchan, nirchan, bluechan)
ARVI = (nirchan - (2.0 * redchan - bluechan)) /
(nirchan + (2.0 * redchan - bluechan))

DVI: Diferencias Vegetación Home
dvi (redchan, nirchan)
DVI = (nirchan - redchan)

VÍSPERA: Modernizado Vegetación Home

El índice de vegetación mejorado (EVI) es un índice optimizado diseñado para mejorar la
señal de vegetación con sensibilidad mejorada en regiones de alta biomasa y mejor
monitoreo de la vegetación a través de un desacoplamiento de la señal de fondo del dosel y un
reducción de las influencias atmosféricas (Huete AR, Liu HQ, Batchily K., van Leeuwen W.
(1997). Una comparación de los índices de vegetación del conjunto global de imágenes de MT para EOS-MODIS. Remoto
Detección del medio ambiente, 59: 440-451).
evi (bluechan, redchan, nirchan)
EVI = 2.5 * (nirchan - redchan) /
(nirchan + 6.0 * redchan - 7.5 * bluechan + 1.0)

EVI2: Modernizado Vegetación Home 2

Un EVI de 2 bandas (EVI2), sin banda azul, que tiene la mejor similitud con el de 3 bandas
EVI, particularmente cuando los efectos atmosféricos son insignificantes y la calidad de los datos es buena
(Zhangyan Jiang; Alfredo R. Huete; Youngwook Kim y Kamel Didan 2 bandas mejoradas
índice de vegetación sin banda azul y su aplicación a los datos AVHRR. Proc. SPIE 6679,
Teledetección y modelado de ecosistemas para la sostenibilidad IV, 667905 (09 de octubre de 2007)
doi: 10.1117 / 12.734933).
evi2 (redchan, nirchan)
EVI2 = 2.5 * (nirchan - redchan) /
(nirchan + 2.4 * redchan + 1.0)

GARÍ: green atmosféricamente resistente vegetación índice

La fórmula fue realmente definida: Gitelson, Anatoly A .; Kaufman, Yoram J .; Merzlyak, Mark
N. (1996) Uso de un canal verde en la teledetección de la vegetación global de EOS-MODIS,
Percepción remota del medio ambiente 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: Buscar Aplicaciones Medioambientales Monitoreo Home
gemi (redchan, nirchan)
GEMI = (((2 * ((nirchan * nirchan) - (redchan * redchan)) +
1.5 * nirchan + 0.5 * redchan) / (nirchan + redchan + 0.5)) *
(1 - 0.25 * (2 * ((nirchan * nirchan) - (redchan * redchan)) +
1.5 * nirchan + 0.5 * redchan) / (nirchan + redchan + 0.5))) -
((redchan - 0.125) / (1 - redchan))

GVI: Verde Vegetación Home
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: Infrarrojo Porcentaje Vegetación Home
ipvi (redchan, nirchan)
IPVI = nirchan / (nirchan + redchan)

MSAVI2: segundo Modificado Suelo Equilibrado Vegetación Home
msavi2 (redchan, nirchan)
MSAVI2 = (1/2)*(2(NIR+1)-sqrt((2*NIR+1)^2-8(NIR-red)))

MSAVI: Modificado Suelo Equilibrado Vegetación Home
msavi (redchan, nirchan)
MSAVI = s (NIR-s * rojo-a) / (a ​​* NIR + rojo-a * s + X * (1 + s * s))
donde a es la intersección de la línea del suelo, s es la pendiente de la línea del suelo y X es un ajuste
factor que se establece para minimizar el ruido del suelo (0.08 en los papeles originales).

NDVI: Normalizado Diferencias Vegetación Home
ndvi (redchan, nirchan)
Números de banda de tipo de datos ([NIR, Red])
Bandas MSS = [7, 5]
TM1-5,7 bandas = [4, 3]
Bandas TM8 = [5, 4]
Bandas AVHRR = [2, 1]
Bandas SPOT XS = [3, 2]
Bandas AVIRIS = [51, 29]
NDVI = (NIR - Rojo) / (NIR + Rojo)

PVI: Perpendicular Vegetación Home
pvi (redchan, nirchan)
PVI = sin (a) NIR-cos (a) rojo
para una isovegetación, las líneas (líneas de vegetación igual) serían todas paralelas al suelo
línea por lo tanto a = 1.

SAVI: Suelo Equilibrado Vegetación Home
savi (redchan, nirchan)
SAVI = ((1.0 + 0.5) * (nirchan - redchan)) / (nirchan + redchan +0.5)

SR: sencillos Vegetación proporción
sr (redchan, nirchan)
SR = (nirchan / redchan)

VARIOS: Visible Atmosféricamente Resistentes Home VARI fue diseñado para introducir un
autocorrección atmosférica (Gitelson AA, Kaufman YJ, Stark R., Rundquist D., 2002.
Nuevos algoritmos para la estimación de la fracción de vegetación, teledetección del medio ambiente (80),
páginas 76-87.)
vari = (bluechan, greenchan, redchan)
VARI = (verde - rojo) / (verde + rojo - azul)

WDVI: Ponderado Diferencias Vegetación Home
wdvi (redchan, nirchan, suelo_línea_peso)
WDVI = nirchan - a * redchan
si (suelo_peso_line == Ninguno):
a = 1.0 # pendiente de la línea del suelo

EJEMPLOS

Este ejemplo se basa en una escena LANDSAT TM7 incluida en la muestra de Carolina del Norte
conjunto de datos

Preparación: DN a reflectancia
Como primer paso, los valores de píxel DN (número digital) originales deben convertirse a
reflectancia usando i.landsat.toar. Para hacerlo, hacemos una copia (o cambiamos el nombre de los canales) a
partido i.landsat.toaresquema de entrada:

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

Cálculo de los valores de reflectancia de DN usando DOS1 (metadatos obtenidos de
p016r035_7x20020524.met.gz):

i.landsat.toar input = lsat7_2002. salida = lsat7_2002_toar. sensor = tm7 \
método = dos1 fecha = 2002-05-24 sun_elevation = 64.7730999 \
product_date = 2004-02-12 ganancia = HHHLHLHHL
Los canales Landsat resultantes son los nombres lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8.

Cálculo of NDVI
El cálculo de NDVI a partir de los valores de reflectancia se realiza de la siguiente manera:
g.region raster = lsat7_2002_toar.3 -p
i.vi rojo = lsat7_2002_toar.3 nir = lsat7_2002_toar.4 viname = ndvi \
salida = lsat7_2002.ndvi
r.colors lsat7_2002.ndvi color = ndvi
d. mon wx0
d.rast.leg lsat7_2002.ndvi
Conjunto de datos de Carolina del Norte: NDVI

Cálculo of ARVI
El cálculo de ARVI a partir de los valores de reflectancia se realiza de la siguiente manera:
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 salida = lsat7_2002.arvi
d. mon wx0
d.rast.leg lsat7_2002.arvi
Conjunto de datos de Carolina del Norte: ARVI

Cálculo of gari
El cálculo de GARI a partir de los valores de reflectancia se realiza de la siguiente manera:
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
Conjunto de datos de Carolina del Norte: GARI

NOTAS

Originalmente de kepler.gps.caltech.edu (FAQ):

Preguntas frecuentes sobre la vegetación en la teledetección
Escrito por Terrill W. Ray, Div. de Ciencias Geológicas y Planetarias, Instituto de California
de Tecnología, correo electrónico: [email protected]

Correo de caracol: Terrill Ray
División de Ciencias Geológicas y Planetarias
Caltech, código postal 170-25
Pasadena, CA 91125

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