i.vigrass - آنلاین در ابر

برنامه:

نام

i.vi - محاسبه انواع مختلف شاخص های پوشش گیاهی.
بیشتر از نوارهای قرمز و نیر استفاده می کند و برخی از شاخص ها نیاز به نوارهای اضافی دارند.

واژگان کلیدی

تصویربرداری، شاخص پوشش گیاهی، پارامترهای بیوفیزیکی

خلاصه

i.vi
i.vi --کمک
i.vi قرمز=نام تولید=نام وینام=نوع [نیر=نام] [سبز=نام] [آبی=نام]
[باند 5=نام] [باند 7=نام] [خاک_خط_شیب=شناور] [خط_خط_خط=شناور]
[کاهش_صدای_خاک=شناور] [storage_bit=عدد صحیح] [--زیاد نوشتن] [--کمک]
[--واژگان] [--ساکت] [--ui]

پرچم ها:
--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:
قرمز=نام [ضروری]
نام نقشه بازتاب سطح کانال قرمز ورودی
محدوده: [0.0;1.0]

تولید=نام [ضروری]
نام نقشه شطرنجی خروجی

وینام=نوع [ضروری]
نوع شاخص پوشش گیاهی
گزینه های ارسال: آروی، dvi، ایوی، evi2، gvi، گاری، گوهر، آی پی وی، موسوی، msavi2، ndvi، pvi، ساوی،
آقای متغیر، wdvi
پیش فرض: ndvi
آروی: شاخص های پوشش گیاهی مقاوم در برابر جو
دو: شاخص تفاوت پوشش گیاهی
خانه: شاخص گیاهی پیشرفته
خانه 2: شاخص پوشش گیاهی تقویت شده 2
gvi: شاخص پوشش گیاهی سبز
gari را: شاخص گیاهی مقاوم در برابر جو سبز
کشتی: شاخص جهانی نظارت بر محیط زیست
ipvi: شاخص درصد پوشش گیاهی مادون قرمز
msavi: شاخص گیاهی اصلاح شده خاک
msavi2: دومین شاخص گیاهی اصلاح شده خاک
ndvi: شاخص گیاهی تفاوت نرمال شده
pvi: شاخص پوشش گیاهی عمود بر
ساوی: شاخص گیاهی تعدیل شده در خاک
sr: نسبت ساده
واری: شاخص مقاوم در برابر اتمسفر قابل مشاهده
wdvi: شاخص تفاوت وزنی پوشش گیاهی

نیر=نام
نام نقشه بازتاب سطح کانال ورودی نیر
محدوده: [0.0;1.0]

سبز=نام
نام نقشه بازتاب سطح کانال سبز ورودی
محدوده: [0.0;1.0]

آبی=نام
نام نقشه بازتاب سطح کانال آبی ورودی
محدوده: [0.0;1.0]

باند 5=نام
نام نقشه بازتاب سطح کانال پنجم ورودی
محدوده: [0.0;1.0]

باند 7=نام
نام نقشه بازتاب سطح کانال پنجم ورودی
محدوده: [0.0;1.0]

خاک_خط_شیب=شناور
مقدار شیب خط خاک (فقط MSAVI2)

خط_خط_خط=شناور
مقدار رهگیری خط خاک (فقط MSAVI2)

کاهش_صدای_خاک=شناور
مقدار ضریب کاهش صدای خاک (فقط MSAVI2)

storage_bit=عدد صحیح
حداکثر بیت برای اعداد دیجیتال
اگر داده ها به صورت Digital Numbers هستند (یعنی از نوع عدد صحیح)، حداکثر بیت ها را (یعنی 8 برای).
Landsat -> [0-255])
گزینه های ارسال: 7, 8, شماره ۱۰۲۹، 16
پیش فرض: 8

شرح

i.vi شاخص های پوشش گیاهی را بر اساس پارامترهای بیوفیزیکی محاسبه می کند.

· ARVI: شاخص های پوشش گیاهی مقاوم در برابر جو

· DVI: شاخص تفاوت گیاهی

· EVI: شاخص گیاهی پیشرفته

· EVI2: شاخص گیاهی پیشرفته 2

· GARI: شاخص گیاهی مقاوم در برابر اتمسفر سبز

· GEMI: شاخص جهانی نظارت بر محیط زیست

· GVI: شاخص گیاهی سبز

· IPVI: Infrared Percentage Vegetation Index

· MSAVI2: دومین شاخص گیاهی اصلاح شده خاک

· MSAVI: شاخص گیاهی اصلاح شده خاک

· NDVI: شاخص گیاهی تفاوت عادی شده

· PVI: شاخص گیاهی عمود بر

· RVI: نسبت شاخص گیاهی

· SAVI: شاخص گیاهی تنظیم شده در خاک

· SR: نسبت گیاهی ساده

· WDVI: شاخص تفاوت وزنی گیاهی

زمینه برای کاربران جدید به دور حسادت
شاخص‌های پوشش گیاهی اغلب به عنوان نقطه ورود سنجش از دور برای زمین در نظر گرفته می‌شوند
نظارت بر. آنها از موفقیت خود رنج می برند، به عبارتی که اغلب مردم به آن تمایل دارند
تصاویر ماهواره ای را از منابع آنلاین جمع آوری کرده و مستقیماً در این ماژول استفاده کنید.

از شماره دیجیتال تا درخشندگی:
تصاویر ماهواره ای معمولاً در شماره دیجیتال (DN) برای اهداف ذخیره سازی ذخیره می شوند. به عنوان مثال،
داده های Landsat5 در مقادیر 8 بیتی (از 0 تا 255) ذخیره می شوند، ممکن است سایر ماهواره ها
در 10 یا 16 بیت ذخیره می شود. اگر داده ها در DN ارائه شوند، این نشان می دهد که این تصویر است
"تصحیح نشده". این بدان معناست که تصویر همان چیزی است که ماهواره در خود می بیند
موقعیت و ارتفاع در فضا (ذخیره شده در DN). این سیگنال هنوز روی زمین نیست. ما
این داده را در ماهواره یا در سنسور بنامید. کدگذاری شده در 8 بیت (یا بیشتر) مقدار است
انرژی حس شده توسط حسگر داخل سکوی ماهواره ای. این انرژی نامیده می شود
درخشندگی در حسگر به طور کلی، ارائه دهندگان تصویر ماهواره ای حسگر تشعشعی را رمزگذاری می کنند
به 8 بیت (یا بیشتر) از طریق یک معادله تبدیل افین (y=ax+b). در صورت استفاده
تصاویر لندست، نگاه کنید i.landsat.toar برای راهی آسان برای تبدیل DN به
درخشندگی در حسگر اگر از داده‌های Aster استفاده می‌کنید، آن را امتحان کنید i.aster.toar ماژول

از درخشندگی تا انعکاس:
در نهایت، پس از به دست آوردن تابش در مقادیر حسگر، اتمسفر همچنان باقی است
بین حسگر و سطح زمین این واقعیت نیاز به تصحیح دارد تا به آن توجه شود
تعامل جوی با انرژی خورشید که پوشش گیاهی به فضا بازتاب می کند.
این کار به دو صورت برای لندست قابل انجام است. راه ساده این است i.landsat.toar، استفاده
به عنوان مثال اصلاح DOS. راه دقیق تر استفاده از آن است i.atcorr (که برای بسیاری کار می کند
سنسورهای ماهواره ای). هنگامی که تصحیح اتمسفر روی ماهواره اعمال شد
داده ها، دریچه های داده را بازتاب سطحی می نامند. بازتاب سطحی از 0.0 متغیر است
به 1.0 از نظر تئوری (و کاملاً). این سطح از تصحیح داده ها سطح مناسبی است
از تصحیح برای استفاده با i.vi.

زندگی گیاهی Indices
ARVI: جوی مقاوم زندگی گیاهی شاخص

ARVI در برابر اثرات جوی مقاوم است (در مقایسه با NDVI) و انجام می شود.
توسط یک فرآیند خود اصلاحی برای اثر جوی در کانال قرمز، با استفاده از
تفاوت در درخشندگی بین کانال های آبی و قرمز (Kaufman and Tanre 1996).
آروی (ردچان، نیرچان، بلوچان)
ARVI = (nirchan - (2.0*redchan - bluechan)) /
( nirchan + (2.0*redchan - bluechan))

DVI: تفاوت زندگی گیاهی شاخص
dvi (redchan، nirchan)
DVI = (nirchan - redchan)

EVI: پیشرفته زندگی گیاهی شاخص

شاخص پوشش گیاهی افزایش یافته (EVI) یک شاخص بهینه شده است که برای تقویت آن طراحی شده است
سیگنال پوشش گیاهی با حساسیت بهبود یافته در مناطق با زیست توده بالا و بهبود یافته است
نظارت بر پوشش گیاهی از طریق جداسازی سیگنال پس‌زمینه سایه‌بان و الف
کاهش تأثیرات جو (Huete AR، Liu HQ، Batchily K.، van Leeuwen W.
(1997). مقایسه شاخص‌های پوشش گیاهی مجموعه جهانی تصاویر TM برای EOS-MODIS. از راه دور
حس محیطی، 59:440-451).
ایوی (بلوچان، ردچان، نیرشان)
EVI = 2.5 * (nirchan - redchan) /
( nirchan + 6.0 * redchan - 7.5 * bluechan + 1.0 )

EVI2: پیشرفته زندگی گیاهی شاخص 2

یک EVI 2 باند (EVI2) بدون نوار آبی که بهترین شباهت را با 3 باند دارد.
EVI، به ویژه زمانی که اثرات جوی ناچیز است و کیفیت داده ها خوب است
(ژانگیان جیانگ؛ آلفردو آر. هوته؛ یانگ ووک کیم و کامل دیدان 2 گروهی تقویت شده
شاخص پوشش گیاهی بدون نوار آبی و کاربرد آن در داده های AVHRR Proc. SPIE 6679،
سنجش از دور و مدل‌سازی اکوسیستم‌ها برای پایداری IV، 667905 (09 اکتبر 2007)
doi: 10.1117/12.734933).
evi2 (redchan، nirchan)
EVI2 = 2.5 * (nirchan - redchan) /
(nirchan + 2.4 * redchan + 1.0)

گاری: سبز از نظر جوی مقاوم زندگی گیاهی شاخص

فرمول در واقع تعریف شد: Gitelson, Anatoly A.; کافمن، یورام جی. مرزلیاک، مارک
N. (1996) استفاده از یک کانال سبز در سنجش از دور پوشش گیاهی جهانی از EOS- MODIS،
سنجش از دور محیط 58 (3)، 289-298. doi:10.1016/s0034-4257(96)00072-7
گاری (ردچان، نیرشان، بلوچان، گرینچان)
GARI = ( nirchan - (greenchan - (bluechan - redchan))) /
( نیرشان + (گرینچان - (آبی - ردچان)))

GEMI: جهانی محیطی نظارت شاخص
جمی (ردچان، نیرشان)
GEMI = (((2*((نیرشان * نیرکان)-(ردچان * ردچان)) +
1.5*nirchan+0.5*redchan) / (nirchan + Redchan + 0.5)) *
(1 - 0.25 * (2*((نیروچان * نیرچان)-(ردچان * ردچان)) +
1.5*nirchan+0.5*redchan) / (Nirchan + Redchan + 0.5))) -
( (ردچان - 0.125) / (1 - ردچان))

GVI: سبز زندگی گیاهی شاخص
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: فرو سرخ در صد زندگی گیاهی شاخص
ipvi (redchan، nirchan)
IPVI = nirchan/(nirchan+redchan)

MSAVI2: دوم اصلاح شده خاک تنظیم شده زندگی گیاهی شاخص
msavi2 (redchan, nirchan)
MSAVI2 = (1/2)*(2(NIR+1)-sqrt((2*NIR+1)^2-8(NIR-red)))

MSAVI: اصلاح شده خاک تنظیم شده زندگی گیاهی شاخص
مساوی (ردچان، نیرشان)
MSAVI = s(NIR-s*red-a) / (a*NIR+red-a*s+X*(1+s*s))
که در آن a فاصله خط خاک، s شیب خط خاک، و X یک تنظیم است
عاملی که برای به حداقل رساندن صدای خاک تنظیم شده است (0.08 در کاغذهای اصلی).

NDVI: نرمال تفاوت زندگی گیاهی شاخص
ndvi (redchan، nirchan)
اعداد باند نوع داده ([NIR، قرمز])
باندهای MSS = [ 7، 5]
باندهای TM1-5,7،4 = [ 3، XNUMX]
باندهای TM8 = [ 5، 4]
باندهای AVHRR = [ 2، 1]
باندهای SPOT XS = [ 3، 2]
باندهای AVIRIS = [51، 29]
NDVI = (NIR - قرمز) / (NIR + قرمز)

PVI: عمود زندگی گیاهی شاخص
pvi (redchan، nirchan)
PVI = sin(a)NIR-cos(a)red
برای یک همپوشانی خطوط (خطوط پوشش گیاهی برابر) همه موازی با خاک خواهند بود
بنابراین خط a=1.

ساوی: خاک تنظیم شده زندگی گیاهی شاخص
ساوی (ردچان، نیرشان)
SAVI = ((1.0+0.5)*(nirchan - redchan)) / (nirchan + redchan +0.5)

آقای: ساده زندگی گیاهی نسبت
sr (ردچان، نیرچان)
SR = (نیرشان/ردچان)

VARI: قابل رویت از نظر جوی مقاوم شاخص VARI برای معرفی یک
خود اصلاح جوی (Gitelson AA، Kaufman YJ، Stark R.، Rundquist D.، 2002.
الگوریتم های جدید برای تخمین کسر پوشش گیاهی سنجش از دور محیط (80)
صفحات 76-87.)
vari = ( bluechan، greenchan، redchan)
VARI = (سبز - قرمز) / (سبز + قرمز - آبی)

WDVI: وزن داشت تفاوت زندگی گیاهی شاخص
wdvi (redchan، nirchan، ground_line_weight)
WDVI = nirchan - a * redchan
if (خاک_وزن_خط == هیچکدام):
a = 1.0 #شیب خط خاک

مثال ها

این مثال بر اساس صحنه LANDSAT TM7 موجود در نمونه کارولینای شمالی است
مجموعه داده

آمادگی: DN به بازتاب
به عنوان اولین گام، مقادیر پیکسل اصلی DN (عدد دیجیتال) باید به تبدیل شوند
استفاده از بازتاب i.landsat.toar. برای انجام این کار، ما یک کپی (یا تغییر نام کانال ها) را در آن ایجاد می کنیم
همخوانی داشتن i.landsat.toarطرح ورودی:

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.

محاسبه of NDVI
محاسبه NDVI از مقادیر بازتاب به صورت زیر انجام می شود:
g.region raster=lsat7_2002_toar.3 -p
i.vi red=lsat7_2002_toar.3 nir=lsat7_2002_toar.4 viname=ndvi \
output=lsat7_2002.ndvi
r.colors lsat7_2002.ndvi color=ndvi
d.mon wx0
d.rast.leg lsat7_2002.ndvi
مجموعه داده کارولینای شمالی: NDVI

محاسبه of ARVI
محاسبه ARVI از مقادیر بازتاب به صورت زیر انجام می شود:
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 output=lsat7_2002.arvi
d.mon wx0
d.rast.leg lsat7_2002.arvi
مجموعه داده کارولینای شمالی: ARVI

محاسبه of GARI
محاسبه GARI از مقادیر بازتاب به صورت زیر انجام می شود:
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
مجموعه داده کارولینای شمالی: GARI

NOTES

در اصل از kepler.gps.caltech.edu (سؤالات متداول):

پرسش و پاسخ در مورد پوشش گیاهی در سنجش از دور
نوشته شده توسط Terrill W. Ray, Div. زمین شناسی و علوم سیاره ای، موسسه کالیفرنیا
فناوری، ایمیل: [ایمیل محافظت شده]

نامه حلزون: تریل ری
بخش زمین شناسی و علوم سیاره ای
Caltech، کد پستی 170-25
پاسادنا ، کالیفرنیا 91125

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