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PROGRAMME:

Nom

je.vi - Calcule différents types d'indices de végétation.
Utilise principalement des bandes rouges et proches, et certains indices nécessitent des bandes supplémentaires.

MOTS-CLÉS

imagerie, indice de végétation, paramètres biophysiques

SYNOPSIS

je.vi
je.vi --Aidez-moi
je.vi rouge=prénom sortie=prénom vin=type [NIR=prénom] [et une transition qui soit juste.=prénom] [Bleu=prénom]
[band5=prénom] [band7=prénom] [sol_ligne_pente=flotter] [sol_ligne_intercept=flotter]
[réduction_du_bruit_sol=flotter] [stockage_bit=entier] [--écraser] [--aider]
[--verbeux] [--calme] [--ui]

Drapeaux:
--écraser
Autoriser les fichiers de sortie à écraser les fichiers existants

--Aidez-moi
Imprimer le récapitulatif d'utilisation

--verbeux
Sortie du module verbeux

--silencieux
Sortie module silencieuse

--interface utilisateur
Forcer le lancement de la boîte de dialogue GUI

Paramètres:
rouge=prénom [obligatoire]
Nom de la carte de réflectance de surface du canal rouge d'entrée
Plage : [0.0 ; 1.0]

sortie=prénom [obligatoire]
Nom de la carte raster en sortie

vin=type [obligatoire]
Type d'indice de végétation
Options: Arvi, dvi, Evi, ev2, gvi, gari, Gémi, ipvi, msavi, msavi2, ndvi, pvv, sauve,
monsieur variable, wdvi
Valeur par défaut: ndvi
Arvi: Indices de végétation résistante à l'atmosphère
Dvi: Différence indice de végétation
evi: Indice de végétation amélioré
evi2: Indice de végétation amélioré 2
gv: Indice de végétation verte
stations: Indice de végétation verte résistante à l'atmosphère
Gemi: Indice mondial de surveillance de l'environnement
IPVI: Infrarouge Pourcentage Indice de Végétation
msavi: Indice de végétation ajusté du sol modifié
msavi2: deuxième indice de végétation ajusté du sol modifié
ndvi: Indice de végétation par différence normalisée
pvi: Indice de végétation perpendiculaire
sauve: Indice de végétation ajusté au sol
sr: Ratio simple
variable: Indice de résistance atmosphérique visible
wdvi: Indice de végétation par différence pondérée

NIR=prénom
Nom de la carte de réflectance de surface du canal nir d'entrée
Plage : [0.0 ; 1.0]

et une transition qui soit juste.=prénom
Nom de la carte de réflectance de surface du canal vert d'entrée
Plage : [0.0 ; 1.0]

Bleu=prénom
Nom de la carte de réflectance de surface du canal bleu d'entrée
Plage : [0.0 ; 1.0]

band5=prénom
Nom de la carte de réflectance de surface du 5e canal d'entrée
Plage : [0.0 ; 1.0]

band7=prénom
Nom de la carte de réflectance de surface du 7e canal d'entrée
Plage : [0.0 ; 1.0]

sol_ligne_pente=flotter
Valeur de la pente de la ligne de sol (MSAVI2 uniquement)

sol_ligne_intercept=flotter
Valeur de l'interception de la ligne de sol (MSAVI2 uniquement)

réduction_du_bruit_sol=flotter
Valeur du facteur de réduction du bruit du sol (MSAVI2 uniquement)

stockage_bit=entier
Bits maximum pour les nombres numériques
Si les données sont en nombres numériques (c'est-à-dire de type entier), donnez les bits max (c'est-à-dire 8 pour
Landsat -> [0-255])
Options: 7, 8, 10 16
Valeur par défaut: 8

DESCRIPTION

je.vi calcule les indices de végétation en fonction de paramètres biophysiques.

· ARVI : indices de végétation résistant à l'atmosphère

· DVI : indice de végétation par différence

· EVI : Indice de végétation amélioré

· EVI2 : Indice de végétation amélioré 2

· GARI : Indice de végétation verte résistante à l'atmosphère

· GEMI : Indice mondial de surveillance de l'environnement

· GVI : Indice de végétation verte

· IPVI : indice de végétation en pourcentage infrarouge

· MSAVI2 : deuxième indice de végétation ajusté du sol modifié

· MSAVI : indice de végétation ajusté au sol modifié

· NDVI : indice de végétation par différence normalisée

· PVI : Indice de végétation perpendiculaire

· RVI : ratio indice de végétation

· SAVI : indice de végétation ajusté au sol

· SR : ratio de végétation simple

· WDVI : indice de végétation par différence pondérée

Contexte en utilisateurs neufs à éloigné détection
Les indices de végétation sont souvent considérés comme le point d'entrée de la télédétection pour les terres terrestres
surveillance. Ils souffrent de leur succès, en des termes que souvent les gens ont tendance à
récoltez des images satellites à partir de sources en ligne et utilisez-les directement dans ce module.

Du numéro numérique à l'éclat :
Les images satellites sont généralement stockées dans un numéro numérique (DN) à des fins de stockage ; par exemple,
Les données Landsat5 sont stockées dans des valeurs de 8 bits (allant de 0 à 255), d'autres satellites peuvent
stocké en 10 ou 16 bits. Si les données sont fournies en DN, cela implique que cette imagerie est
"non corrigé". Cela signifie que l'image est ce que le satellite voit à son
position et altitude dans l'espace (stockées dans le DN). Ce n'est pas encore le signal au sol. Nous
appelez ces données au satellite ou au capteur. Encodé dans les 8 bits (ou plus) est la quantité de
énergie captée par le capteur à l'intérieur de la plate-forme satellite. Cette énergie est appelée
rayonnement au capteur. Généralement, les fournisseurs d'images satellites codent la radiance au capteur
en 8 bits (ou plus) via une équation de transformation affine (y=ax+b). En cas d'utilisation
Imagerie Landsat, regardez le i.landsat.toar pour un moyen facile de transformer le DN en
rayonnement au capteur. Si vous utilisez des données Aster, essayez le i.aster.toar module.

De l'éclat à la réflectance :
Enfin, une fois la radiance obtenue aux valeurs du capteur, l'atmosphère est toujours
entre le capteur et la surface de la Terre. Ce fait doit être corrigé pour tenir compte de la
interaction atmosphérique avec l'énergie solaire que la végétation renvoie dans l'espace.
Cela peut être fait de deux manières pour Landsat. Le moyen simple est à travers i.landsat.toar, utilisation
par exemple la correction DOS. Le moyen le plus précis consiste à utiliser je.atcorr (ce qui fonctionne pour beaucoup
capteurs satellites). Une fois la correction atmosphérique appliquée au satellite
données, les valeurs de données sont appelées réflectance de surface. La réflectance de surface est comprise entre 0.0
à 1.0 théoriquement (et absolument). Ce niveau de correction des données est le bon niveau
de correction à utiliser avec je.vi.

Végétation Indices
ARVI : Atmosphérique Résistant Végétation Sommaire

ARVI est résistant aux effets atmosphériques (par rapport au NDVI) et est accompli
par un procédé d'autocorrection de l'effet atmosphérique dans le canal rouge, en utilisant le
différence de radiance entre les canaux bleu et rouge (Kaufman et Tanre 1996).
arvi (redchan, nirchan, bluechan)
ARVI = (nirchan - (2.0*redchan - bluechan)) /
( nirchan + (2.0*redchan - bluechan))

DVI : La différence Végétation Sommaire
dvi (redchan, nirchan)
DVI = ( nirchan - redchan )

VEILLE: Renforcée Végétation Sommaire

L'indice de végétation amélioré (EVI) est un indice optimisé conçu pour améliorer la
signal de végétation avec une sensibilité améliorée dans les régions à forte biomasse et une amélioration
surveillance de la végétation grâce à un découplage du signal de fond de la canopée et d'un
réduction des influences atmosphériques (Huete AR, Liu HQ, Batchily K., van Leeuwen W.
(1997). Une comparaison des indices de végétation ensemble global d'images TM pour EOS-MODIS. À distance
Sensation de l'environnement, 59:440-451).
evi (bluechan, redchan, nirchan)
EVI = 2.5 * ( nirchan - redchan ) /
( nirchan + 6.0 * redchan - 7.5 * bluechan + 1.0 )

EVI2 : Renforcée Végétation Sommaire 2

Un EVI 2 bandes (EVI2), sans bande bleue, qui présente la meilleure similitude avec le 3 bandes
EVI, en particulier lorsque les effets atmosphériques sont insignifiants et que la qualité des données est bonne
(Zhangyan Jiang ; Alfredo R. Huete ; Youngwook Kim et Kamel Didan améliorés à 2 bandes
indice de végétation sans bande bleue et son application aux données AVHRR. Proc. SPIE 6679,
Télédétection et modélisation des écosystèmes pour la durabilité IV, 667905 (09 octobre 2007)
doi : 10.1117/12.734933).
evi2 (redchan, nirchan)
EVI2 = 2.5 * ( nirchan - redchan ) /
( nirchan + 2.4 * redchan + 1.0 )

GARI : et une transition qui soit juste. atmosphérique résistant végétation indice

La formule a été effectivement définie : Gitelson, Anatoly A. ; Kaufman, Yoram J. ; Merzliak, Marc
N. (1996) Utilisation d'une voie verte en télédétection de la végétation globale d'EOS-MODIS,
Télédétection de l'environnement 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 Environnement Le Monitoring Sommaire
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 : Vert Végétation Sommaire
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 : Infrarouge Pourcentage Végétation Sommaire
ipvi (redchan, nirchan)
IPVI = nirchan/(nirchan+redchan)

MSAVI2 : seconde Modifié Sol Ajusté Végétation Sommaire
msavi2 (redchan, nirchan)
MSAVI2 = (1/2)*(2(NIR+1)-sqrt((2*NIR+1)^2-8(NIR-red)))

MSAVI : Modifié Sol Ajusté Végétation Sommaire
msavi (redchan, nirchan)
MSAVI = s(NIR-s*rouge-a) / (a*NIR+rouge-a*s+X*(1+s*s))
où a est l'intersection de la ligne de sol, s est la pente de la ligne de sol et X est un ajustement
facteur défini pour minimiser le bruit du sol (0.08 dans les papiers originaux).

NDVI : Normalisé La différence Végétation Sommaire
ndvi (redchan, nirchan)
Numéros de bande de type de données ([NIR, rouge])
Bandes MSS = [ 7, 5]
Bandes TM1-5,7 = [ 4, 3]
Bandes TM8 = [ 5, 4]
Bandes AVHRR = [ 2, 1]
Bandes SPOT XS = [ 3, 2]
Bandes AVIRIS = [51, 29]
NDVI = (NIR - Rouge) / (NIR + Rouge)

IVP : Perpendiculaire Végétation Sommaire
pvi(redchan, nirchan)
PVI = sin(a)NIR-cos(a)rouge
pour une iso-végétation les lignes (lignes de végétation égale) seraient toutes parallèles au sol
ligne donc a=1.

SAVI : Sol Ajusté Végétation Sommaire
savi (redchan, nirchan)
SAVI = ((1.0+0.5)*(nirchan - redchan)) / (nirchan + redchan +0.5)

SR: étapes Végétation rapport
sr (redchan, nirchan)
SR = (nirchan/redchan)

VARIÉ : Visible Atmosphérique Résistant Sommaire VARI a été conçu pour introduire un
autocorrection atmosphérique (Gitelson AA, Kaufman YJ, Stark R., Rundquist D., 2002.
Nouveaux algorithmes pour l'estimation de la fraction de végétation Télédétection de l'environnement (80),
pp76-87.)
vari = ( bluechan, greenchan, redchan )
VARI = (vert - rouge) / (vert + rouge - bleu)

WDVI : Pondéré La différence Végétation Sommaire
wdvi( redchan, nirchan, sol_ligne_poids )
WDVI = nirchan - un * redchan
if(soil_weight_line == Aucun) :
a = 1.0 #pente de la ligne de sol

EXEMPLES

Cet exemple est basé sur une scène LANDSAT TM7 incluse dans l'échantillon de Caroline du Nord
jeu de données.

Préparation : DN à réflectance
Dans un premier temps, les valeurs de pixels d'origine du DN (numéro numérique) doivent être converties en
réflectance à l'aide i.landsat.toar. Pour ce faire, nous faisons une copie (ou renommez les canaux) pour
rencontre i.landsat.toarschéma d'entrée de :

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

Calcul des valeurs de réflectance à partir de DN en utilisant DOS1 (métadonnées obtenues à partir de
p016r035_7x20020524.met.gz) :

i.landsat.toar input=lsat7_2002. sortie=lsat7_2002_toar. capteur=tm7 \
method=dos1 date=2002-05-24 sun_elevation=64.7730999 \
product_date=2004-02-12 gain=HHHLHLHHL
Les canaux Landsat résultants sont nommés lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8.

Calcul of NDVI
Le calcul du NDVI à partir des valeurs de réflectance se fait comme suit :
g.region raster=lsat7_2002_toar.3 -p
i.vi red=lsat7_2002_toar.3 nir=lsat7_2002_toar.4 viname=ndvi \
sortie=lsat7_2002.ndvi
r.colors lsat7_2002.ndvi couleur=ndvi
d.lun wx0
d.rast.leg lsat7_2002.ndvi
Ensemble de données de Caroline du Nord : NDVI

Calcul of ARVI
Le calcul de l'ARVI à partir des valeurs de réflectance se fait comme suit :
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 sortie=lsat7_2002.arvi
d.lun wx0
d.rast.leg lsat7_2002.arvi
Ensemble de données de Caroline du Nord : ARVI

Calcul of GARIA
Le calcul du GARI à partir des valeurs de réflectance se fait comme suit :
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.lun wx0
d.rast.leg lsat7_2002.gari
Ensemble de données de Caroline du Nord : GARI

NOTES

À l'origine de kepler.gps.caltech.edu (FAQ) :

Une FAQ sur la végétation en télédétection
Écrit par Terrill W. Ray, Div. des sciences géologiques et planétaires, California Institute
de la technologie, e-mail : [email protected]

Courrier d'escargot : Terrill Ray
Division des sciences géologiques et planétaires
Caltech, code postal 170-25
Pasadena, Californie 91125

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