i.landsat.toargrass - آنلاین در ابر

برنامه:

نام

i.landsat.toar - تابش یا انعکاس بالای جو و دما را برای
Landsat MSS/TM/ETM+/OLI

واژگان کلیدی

تصویربرداری، تبدیل رادیومتری، درخشندگی، بازتاب، دمای روشنایی، لندست،
تصحیح اتمسفر

خلاصه

i.landsat.toar
i.landsat.toar --کمک
i.landsat.toar [-rnp] ورودی=نام اصلی تولید=نام اصلی [متفایل=نام] [حسی=رشته]
[روش=رشته] [تاریخ=yyyy-mm-dd] [خورشید_ارتفاع=شناور] [محصول_تاریخ=yyyy-mm-dd]
[سود=رشته] [در صد=شناور] [پیکسل=عدد صحیح] [ریلی=شناور]
[lsatmet=رشته[,رشته،...]] [مقیاس=شناور] [--زیاد نوشتن] [--کمک] [--واژگان]
[--ساکت] [--ui]

پرچم ها:
-r
خروجی تابش در حسگر به جای بازتاب برای همه باندها

-n
نقشه های شطرنجی ورودی به جای کد از شماره باند به عنوان پسوند استفاده می کنند

-p
چاپ اطلاعات فراداده خروجی

--زیاد نوشتن
به فایل های خروجی اجازه بازنویسی فایل های موجود را بدهید

--کمک
خلاصه استفاده از چاپ

-- پرحرف
خروجی ماژول گویا

--ساکت
خروجی ماژول بی صدا

--ui
راه اندازی اجباری گفتگوی رابط کاربری گرافیکی

پارامترهای:
ورودی=نام اصلی [ضروری]
نام پایه باندهای شطرنجی ورودی
مثال: 'B.' برای B.1، B.2، ...

تولید=نام اصلی [ضروری]
پیشوند برای نقشه های شطرنجی خروجی
مثال: 'B.toar.' B.toar.1، B.toar.2، ... را تولید می کند.

متفایل=نام
نام فایل ابرداده لندست (.met یا MTL.txt)

حسی=رشته
سنسور فضاپیما
فقط در صورت عدم ارائه "metfile" الزامی است (برای سلامت عقل توصیه می شود)
گزینه های ارسال: mss1، mss2، mss3، mss4، mss5، tm4 ، tm5 ، tm7 ، oli8
MSS1: Landsat-1 MSS
MSS2: Landsat-2 MSS
MSS3: Landsat-3 MSS
MSS4: Landsat-4 MSS
MSS5: Landsat-5 MSS
tm4: Landsat-4 TM
tm5: Landsat-5 TM
tm7: Landsat-7 ETM+
oli8: Landsat_8 OLI/TIRS

روش=رشته
روش تصحیح جوی
روش تصحیح جوی
گزینه های ارسال: اصلاح نشده، dos1، dos2، dos2b، dos3، دو4
پیش فرض: اصلاح نشده

تاریخ=yyyy-mm-dd
تاریخ دریافت تصویر (yyyy-mm-dd)
فقط در صورتی که "metfile" داده نشده باشد، الزامی است

خورشید_ارتفاع=شناور
ارتفاع خورشید بر حسب درجه
فقط در صورتی که "metfile" داده نشده باشد، الزامی است

محصول_تاریخ=yyyy-mm-dd
تاریخ ایجاد تصویر (yyyy-mm-dd)
فقط در صورتی که "metfile" داده نشده باشد، الزامی است

سود=رشته
افزایش (H/L) همه باندهای Landsat ETM+ (1-5,61,62,7,8)
فقط در صورتی که "metfile" داده نشده باشد، الزامی است

در صد=شناور
درصد تابش خورشید در درخشندگی مسیر
فقط در صورتی لازم است که "روش" هر DOS باشد
پیش فرض: 0.01

پیکسل=عدد صحیح
حداقل پیکسل برای در نظر گرفتن عدد دیجیتال به عنوان جسم تاریک
فقط در صورتی لازم است که "روش" هر DOS باشد
پیش فرض: 1000

ریلی=شناور
جو ریلی (تابش پراکنده آسمان)
فقط در صورتی لازم است که «روش» DOS3 باشد
پیش فرض: 0.0

lsatmet=رشته[,رشته،...]
مقدار بازگشتی ذخیره شده برای یک ابرداده معین
فقط در صورت داده شدن "metfile" و -p لازم است
گزینه های ارسال: عدد، ایجاد، تاریخ، sun_elev، سنسور ، گروهها ، سوناز زمان
عدد: شماره لندست
ایجاد: مهر زمانی ایجاد
تاریخ: تاریخ
sun_elev: ارتفاع خورشید
حسی: سنسور
باند: تعداد باندها
سوناز: زاویه آزیموت خورشید
زمان: زمان

مقیاس=شناور
ضریب مقیاس برای خروجی
پیش فرض: 1.0

شرح

i.landsat.toar برای تبدیل عدد دیجیتال کالیبره شده تصاویر Landsat استفاده می شود
محصولات به درخشندگی بالای اتمسفر یا بازتاب و درجه حرارت بالای اتمسفر
(باند 6 سنسور TM و ETM+). به صورت اختیاری، می توان از آن برای محاسبه استفاده کرد
درخشندگی یا انعکاس در سطح با تصحیح جوی (روش DOS).

معمولاً برای انجام این کار تاریخ تولید، تاریخ خرید و ارتفاع خورشیدی مشخص می شود
مورد نیاز است. علاوه بر این، برای Landsat-7 ETM+ به بهره (بالا یا پایین) XNUMX نیز نیاز است.
باندهای مربوطه

به صورت اختیاری (توصیه می شود)، داده ها را می توان از فایل ابرداده (.met یا MTL.txt) خواند.
همه Landsat MSS، TM، ETM+ و OLI/TIRS. با این حال، اگر ارتفاع خورشیدی مقدار داده شود
فایل فراداده رونویسی شده است. این زمانی ضروری است که داده ها در فایل .met هستند
نادرست یا دقیق نیست همچنین اگر تاریخ خرید یا تولید در آن یافت نشد
فایل ابرداده سپس از مقادیر خط فرمان استفاده می شود.

توجه: هر مقدار تهی یا کوچکتر از QCALmin در شطرنجی ورودی روی null in تنظیم می شود
شطرنجی خروجی و در معادلات گنجانده نشده است.

اصلاح نشده در سنسور ارزش (روش = تصحیح نشده، پیش فرض)

اصلاحات استاندارد هندسی و رادیومتری منجر به یک عدد دیجیتال کالیبره شده می شود
(QCAL = DN) تصاویر. برای استاندارد کردن بیشتر تاثیر هندسه روشنایی، QCAL
تصاویر ابتدا به درخشندگی در حسگر و سپس به بازتاب سنسور تبدیل می شوند.
باند حرارتی ابتدا از QCAL به درخشندگی در حسگر و سپس به موثر تبدیل می شود
دمای سنسور بر حسب درجه کلوین

کالیبراسیون رادیومتری QCAL را به در سنسور درخشندگی، یک کمیت رادیومتری
اندازه گیری شده در W/(m² * sr * μm) با استفاده از معادلات:

· افزایش = (Lmax - Lmin) / (QCALmax - QCALmin)

· تعصب = Lmin - افزایش * QCALmin

· درخشندگی = افزایش * QCAL + تعصب
جایی که، Lmax و لمین ثابت های کالیبراسیون هستند و QCALmax و QCALmin هستند
بالاترین و کمترین نقاط محدوده تابش مجدد مقیاس شده در QCAL.

سپس، برای محاسبه در سنسور بازتاب معادلات عبارتند از:

· تابش_خورشید = [Esun * sin(e)] / (PI * d^2)

· بازتاب = درخشندگی / تابش_خورشید
جایی که، d فاصله زمین و خورشید بر حسب واحدهای نجومی است، e زاویه ارتفاع خورشیدی است،
و اسون میانگین تابش اتمسفری خورشیدی بر حسب W/(m² * میکرومتر) است.

ساده شده در سطح ارزش (روش=dos[1-4])

تصحیح اتمسفر و کالیبراسیون بازتاب، تابش مسیر را حذف می کند
انحراف نور از جو، و اثر طیفی نور خورشید. برای خروجی
این ساده در سطح درخشندگی و در سطح بازتاب، معادلات (نه برای
نوارهای حرارتی):

· تابش_خورشید = TAUv * [Esun * sin(e) * TAUz + Esky] / (PI * d^2)

· درخشندگی_مسیر = درخشندگی_تاریکی - درصد * تابش_خورشید

· درخشندگی = (at-sensor_radiance - radiance_path)

· بازتاب = درخشندگی / تابش_خورشید
جایی که، در صد مقداری بین 0.0 و 1.0 (معمولاً 0.01) است. از eSky آسمان پراکنده است
تابش، TAUz انتقال اتمسفر در طول مسیر از خورشید به خورشید است
سطح زمین، و TAUv انتقال اتمسفر در طول مسیر از زمین است
سطح به سنسور درخشندگی_تاریک تابش در حسگر است که از تاریک ترین محاسبه می شود
شی، یعنی DN با حداقل «پارامتر_دارک» (معمولاً 1000) پیکسل برای کل تصویر.
ارزش ها عبارتند از

· DOS1: TAUv = 1.0، TAUz = 1.0 و Esky = 0.0

· DOS2: TAUv = 1.0، Esky = 0.0، و TAUz = sin(e) برای همه باندهای دارای موج حداکثر
طول کمتر از 1. (یعنی باندهای 4-6 MSS، 1-4 TM و 1-4 ETM+) باندهای دیگر TAUz =
1.0

· DOS3: TAUv = exp[-t/cos(sat_zenith)]، TAUz = exp[-t/sin(e)]، Esky = رایلی

· DOS4: TAUv = exp[-t/cos(sat_zenith)]، TAUz = exp[-t/sin(e)]، Esky = PI *
درخشندگی_تاریک
توجه: تابش خروجی دست نخورده باقی می ماند (یعنی وقتی منفی است روی 0.0 تنظیم نمی شود).
آنها مقادیر منفی احتمالی هستند. با این حال، بازتاب خروجی روی 0.0 تنظیم می شود
مقدار منفی به دست آورد.

NOTES

مقادیر سلول شطرنجی خروجی را می توان با تغییر مقیاس کرد مقیاس پارامتر (به عنوان مثال، با 100 اینچ
مورد استفاده از خروجی بازتاب در i.gensigset).

On لندست -8 فراداده پرونده
ناسا ساختاری از فایل فراداده L1G (LDCM-DFCB-004.pdf) را برای داده های لندست گزارش می دهد.
ماموریت تداوم (یعنی Landsat-8).

ناسا اطلاعات لازم برای تبدیل دیجیتال را در گروه MIN_MAX_RADIANCE حفظ می کند
اعداد (DN) در مقادیر تشعشع. سپس، i.landsat.toar جایگزین استاندارد ممکن می شود
مقادیر با مقادیر فراداده نتایج با مقادیر گزارش شده توسط متادا مطابقت دارد
فایل در گروه RADIOMETRIC_RESCALING.

همچنین، ناسا مقادیر یکسان بازتاب را برای همه باندها در مقادیر حداکثر-min و در گزارش می دهد
ارزش های تعصب به دست آوردن این عجیب است که همه باندها بازتاب یکسانی دارند. همچنین،
آنها در صفحه وب نوشتند که برای محاسبه بازتاب مستقیماً از DN، ابتدا با
مقادیر RADIOMETRIC_RESCALING و دوم تقسیم بر sin (sun_elevation).

این یک تغییر مقیاس ساده است

· بازتاب = درخشندگی / تابش_خورشید = (DN * RADIANCE_MULT + RADIANCE_ADD) /
تابش_خورشید

· اکنون بازتاب = DN * REFLECTANCE_MULT + REFLECTANCE_ADD

· سپس REFLECTANCE_MULT = RADIANCE_MULT / تابش_خورشید

· و REFLECTANCE_ADD = RADIANCE_ADD / خورشید_تابش

مشکل زمانی بوجود می آید که برای محاسبه sun_radiance و به مقادیر ESUN نیاز داریم (ارائه نشده است).
DOS. ما فرض می کنیم که REFLECTANCE_MAXIMUM با RADIANCE_MAXIMUM مطابقت دارد، سپس

· REFLECTANCE_MAXIMUM / sin(e) = RADIANCE_MAXIMUM / تابش_خورشید

· Esun = (PI * d^2) * RADIANCE_MAXIMUM / REFLECTANCE_MAXIMUM
جایی که d فاصله زمین و خورشید است که توسط فایل ابرداده ارائه شده یا در داخل آن محاسبه می شود
برنامه است.

La i.landsat.toar تغییر مقیاس ناسا را ​​برای ادامه استفاده از Lmax، Lmin و Esun برمی‌گرداند
مقادیر برای محاسبه ثابت برای تبدیل DN به درخشندگی و تابش به بازتاب با
معادلات "سنتی" و اصلاحات ساده جوی. توجه: وقتی MAXIMUM
مقادیر ارائه نشده است، i.landsat.toar سعی می کند Lmax، Lmin و Esun را محاسبه کند
RADIOMETRIC_RESCALING (در آزمایشات نتایج یکسان بود).

درجه بندی ثابت
در حالت پرحرف (پرچم -- پرحرف)، برنامه رایت داده های پایه ماهواره ای و
پارامترهای مورد استفاده در تبدیل

تاریخ تولید مقدار دقیقی نیست اما لازم است کالیبراسیون صحیح اعمال شود
ثابت هایی که در تاریخ ها تغییر کردند:

· Landsat-1 MSS: هرگز

· Landsat-2 MSS: 16 جولای 1975

· Landsat-3 MSS: 1 ژوئن 1978

· Landsat-4 MSS: 26 اوت 1982 و 1 آوریل 1983

· Landsat-4 TM: 1 اوت 1983 و 15 ژانویه 1984

· Landsat-5 MSS: 6 آوریل 1984 و 9 نوامبر 1984

· Landsat-5 TM: 4 می 2003 و آوریل 2 2007

· Landsat-7 ETM+: 1 جولای 2000

· Landsat-8 OLI/TIRS: در سال 2013 راه اندازی شد

مثال ها

متاداده پرونده مثال ها
تبدیل اعداد دیجیتال Landsat-7 ETM+ در باند شطرنجی 203_30.1، 203_30.2 [...] به
بازتاب سنسور اصلاح نشده در فایل های خروجی 203_30.1_toar, 203_30.2_toar [...] و
دمای سنسور در فایل های خروجی 293_39.61_toar و 293_39.62_toar:
i.landsat.toar input=203_30. خروجی=_toar \
metfile=p203r030_7x20010620.met
or
ورودی i.landsat.toar=L5121060_06020060714. \
خروجی=L5121060_06020060714_toar \
metfile=L5121060_06020060714_MTL.txt
or
ورودی i.landsat.toar=LC80160352013134LGN03_B خروجی=toar \
metfile=LC80160352013134LGN03_MTL.txt sensor=oli8 date=2013-05-14

DOS1 مثال
DN به بازتاب با استفاده از DOS1:
# کانال ها را تغییر نام دهید یا یک کپی برای مطابقت با طرح ورودی i.landsat.toar تهیه کنید:
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
محاسبه مقادیر بازتاب از DN با استفاده از DOS1 (فراداده به دست آمده از
p016r035_7x20020524.met.gz):
i.landsat.toar input=lsat7_2002. output=lsat7_2002_toar. سنسور=tm7 \
method=dos1 date=2002/05/24 sun_elevation=64.7730999 \
product_date=2004-02-12 gain=HHHLHLHHL
کانال های لندست به دست آمده نام های lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8 هستند.

مراجع

Chander G., BL Markham and DL Helder, 2009: Remote Sensing of Environment,
پرواز. 113

Chander GH و B. Markham، 2003.: IEEE Transactions On Geoscience And Remote
حس کردن، ج. 41، شماره 11.

· چاوز پی اس، جونیور. 1996. تصحیحات جوی مبتنی بر تصویر - بازبینی شده و
بهبود یافته. مهندسی فتوگرامتری و سنجش از دور 62(9): 1025-1036.

· هوانگ و همکاران: انعکاس در ماهواره، 2002: عادی سازی مرتبه اول
تصاویر لندست 7 ETM+.

· R. Irish: Landsat 7. Science Data Users Handbook. 17 فوریه 2007; 15 مه 2011.

· Markham BL و JL Barker، 1986: Landsat MSS و TM Post-Calibration Dynamic
محدوده ها، بازتاب های اتمسفری خارجی و دماهای ماهواره ای. EOSAT Landsat
نکات فنی، شماره 1.

· موران ام اس، آر.دی جکسون، پی ان اسلیتر و پی.ام. تیلت، 1992: سنجش از دور
محیط زیست، ج. 41.

· سونگ و همکاران، 2001: طبقه بندی و تشخیص تغییر با استفاده از داده های Landsat TM، هنگامی که
و چگونه اثرات جوی را تصحیح کنیم؟ سنجش از دور محیط، جلد. 75.

از i.landsat.toargrass به صورت آنلاین با استفاده از خدمات onworks.net استفاده کنید