i.vigrass - Online nel cloud

PROGRAMMA:

NOME

io.vi - Calcola diversi tipi di indici di vegetazione.
Utilizza principalmente le bande rosse e nir e alcuni indici richiedono bande aggiuntive.

PAROLE CHIAVE

immagini, indice di vegetazione, parametri biofisici

SINOSSI

io.vi
io.vi --Aiuto
io.vi rosso=Nome produzione=Nome vino=Digitare [nir=Nome] [green=Nome] [blu=Nome]
[band5=Nome] [band7=Nome] [suolo_line_slope=galleggiante] [suolo_line_intercetta=galleggiante]
[suolo_riduzione_rumore=galleggiante] [bit_memorizzazione=numero intero] [--sovrascrivere] [--Aiuto]
[--verboso] [--silenzioso] [--ui]

Bandiere:
--sovrascrivi
Consenti ai file di output di sovrascrivere i file esistenti

--Aiuto
Riepilogo utilizzo stampa

--verboso
Uscita modulo dettagliata

--silenzioso
Uscita modulo silenzioso

--ui
Forza l'avvio della finestra di dialogo GUI

parametri:
rosso=Nome [necessario]
Nome della mappa di riflettanza della superficie del canale rosso in ingresso
Intervallo: [0.0;1.0]

produzione=Nome [necessario]
Nome per la mappa raster di output

vino=Digitare [necessario]
Tipo di indice di vegetazione
Opzioni: arvi, dvi, evi, evi2, Gvi, gari, gemma, ipv, msavi, msavi2, ndvi, pvi, salva,
signore, vario, wdvi
Predefinito: ndvi
Arvi: Indici di vegetazione resistente all'atmosfera
dvi: Indice di vegetazione differenziale
evi: Indice di vegetazione migliorato
casa 2: Indice di vegetazione migliorato 2
gvi: Indice di vegetazione verde
stazioni: Indice di vegetazione resistente all'atmosfera verde
Gemi: Indice di monitoraggio ambientale globale
ipvi: Indice percentuale di vegetazione a infrarossi
msavi: Indice di vegetazione modificato per il suolo
msavi2: secondo indice di vegetazione modificato per il suolo
ndvi: Indice di vegetazione della differenza normalizzata
PVI: Indice di vegetazione perpendicolare
salva: Indice di vegetazione adattato al suolo
sr: Rapporto semplice
variabile: Indice di resistenza all'atmosfera visibile
wdvi: Indice di vegetazione della differenza ponderata

nir=Nome
Nome della mappa di riflettanza della superficie del canale di input nir
Intervallo: [0.0;1.0]

green=Nome
Nome della mappa di riflettanza della superficie del canale verde di ingresso
Intervallo: [0.0;1.0]

blu=Nome
Nome della mappa di riflettanza della superficie del canale blu di input
Intervallo: [0.0;1.0]

band5=Nome
Nome della mappa di riflettanza della superficie del canale di ingresso 5
Intervallo: [0.0;1.0]

band7=Nome
Nome della mappa di riflettanza della superficie del canale di ingresso 7
Intervallo: [0.0;1.0]

suolo_line_slope=galleggiante
Valore della pendenza della linea del suolo (solo MSAVI2)

suolo_line_intercetta=galleggiante
Valore dell'intercetta della linea del suolo (solo MSAVI2)

suolo_riduzione_rumore=galleggiante
Valore del fattore di riduzione del rumore del suolo (solo MSAVI2)

bit_memorizzazione=numero intero
Bit massimi per i numeri digitali
Se i dati sono in numeri digitali (es. tipo intero), fornire i bit massimi (es. 8 per
Landsat -> [0-255])
Opzioni: 7, 8, 10 16
Predefinito: 8

DESCRIZIONE

io.vi calcola gli indici di vegetazione in base a parametri biofisici.

· ARVI: indici di vegetazione resistente all'atmosfera

· DVI: Differenza indice di vegetazione

· EVI: indice di vegetazione migliorato

· EVI2: Indice di vegetazione potenziato 2

· GARI: Indice di vegetazione verde resistente agli agenti atmosferici

· GEMI: Indice di monitoraggio ambientale globale

· GVI: Indice della vegetazione verde

· IPVI: indice percentuale di vegetazione a infrarossi

· MSAVI2: secondo indice di vegetazione modificato per suolo modificato

· MSAVI: Indice di vegetazione modificato per il suolo

· NDVI: Indice di vegetazione della differenza normalizzata

· PVI: Indice di vegetazione perpendicolare

· RVI: rapporto indice di vegetazione

· SAVI: Indice di vegetazione adattato al suolo

· SR: rapporto di vegetazione semplice

· WDVI: Indice di vegetazione della differenza ponderata

sfondo per utenti nuovi a a distanza sensing
Gli indici di vegetazione sono spesso considerati il ​​punto di ingresso del telerilevamento per la Terra
monitoraggio. Stanno soffrendo del loro successo, in termini che spesso le persone tendono a fare
raccogliere immagini satellitari da fonti online e utilizzarle direttamente in questo modulo.

Dal numero digitale alla radiosità:
Le immagini satellitari sono comunemente memorizzate in Digital Number (DN) per scopi di archiviazione; per esempio,
I dati Landsat5 sono memorizzati in valori a 8 bit (che vanno da 0 a 255), forse altri satelliti
memorizzato in 10 o 16 bit. Se i dati sono forniti in DN, ciò implica che questa immagine è
"non corretto". Ciò significa che l'immagine è ciò che il satellite vede alla sua
posizione e altitudine nello spazio (memorizzati in DN). Questo non è ancora il segnale a terra. Noi
chiamare questi dati at-satellite o at-sensor. Codificato negli 8 bit (o più) è la quantità di
energia rilevata dal sensore all'interno della piattaforma satellitare. Questa energia si chiama
radianza-al-sensore. Generalmente, i fornitori di immagini satellitari codificano il radiance-at-sensor
in 8 bit (o più) tramite un'equazione di trasformata affine (y=ax+b). In caso di utilizzo
Immagini Landsat, guarda il i.landsat.toar per un modo semplice per trasformare DN in
radianza-al-sensore. Se usi i dati Aster, prova il io.aster.toar modulo.

Dalla radiosità alla riflessione:
Infine, una volta ottenuta la radianza ai valori del sensore, l'atmosfera è ancora
tra il sensore e la superficie terrestre. Questo fatto deve essere corretto per tenere conto del
interazione atmosferica con l'energia solare che la vegetazione riflette nello spazio.
Questo può essere fatto in due modi per Landsat. Il modo semplice è attraverso i.landsat.toar, Utilizzare
ad es. la correzione DOS. Il modo più accurato è usare io.atcorr (che funziona per molti
sensori satellitari). Una volta applicata la correzione atmosferica al satellite
dati, i valori di dati sono chiamati riflettanza superficiale. La riflettanza della superficie varia da 0.0
a 1.0 teoricamente (e assolutamente). Questo livello di correzione dei dati è il livello corretto
di correzione da usare con io.vi.

Vegetazione Indici
ARVI: atmosferico Resistant Vegetazione Indice

ARVI è resistente agli effetti atmosferici (rispetto all'NDVI) ed è realizzato
da un processo autocorrettivo per l'effetto atmosferico nel canale rosso, utilizzando il
differenza di luminosità tra i canali blu e rosso (Kaufman e Tanre 1996).
arvi (redchan, nirchan, bluechan)
ARVI = (nirchan - (2.0*redchan - bluechan)) /
(nirchan + (2.0*redchan - bluechan))

DVI: Synhydrid Vegetazione Indice
dvi (redchan, nirchan)
DVI = (nirchan-redchan)

EV: Migliorata Vegetazione Indice

L'indice di vegetazione potenziato (EVI) è un indice ottimizzato progettato per migliorare la
segnale di vegetazione con maggiore sensibilità nelle regioni ad alta biomassa e migliorato
monitoraggio della vegetazione attraverso un disaccoppiamento del segnale di fondo della chioma e a
riduzione delle influenze atmosferiche (Huete AR, Liu HQ, Batchily K., van Leeuwen W.
(1997). Un confronto degli indici di vegetazione insieme globale di immagini TM per EOS-MODIS. A distanza
Percezione dell'ambiente, 59:440-451).
evi (bluechan, redchan, nirchan)
EVI = 2.5 * ( nirchan - redchan ) /
( nirchan + 6.0 * redchan - 7.5 * bluechan + 1.0 )

EVI2: Migliorata Vegetazione Indice 2

Un EVI a 2 bande (EVI2), senza banda blu, che ha la migliore somiglianza con il 3 bande
EVI, in particolare quando gli effetti atmosferici sono insignificanti e la qualità dei dati è buona
(Zhangyan Jiang ; Alfredo R. Huete ; Youngwook Kim e Kamel Didan potenziati a 2 bande
indice di vegetazione senza banda blu e sua applicazione ai dati AVHRR. Proc. SPIE 6679,
Telerilevamento e modellazione degli ecosistemi per la sostenibilità IV, 667905 (09 ottobre 2007)
doi:10.1117/12.734933).
evi2 (redchan, nirchan)
EVI2 = 2.5 * ( nirchan - redchan ) /
( nirchan + 2.4 * redchan + 1.0 )

GARI: green atmosferica resistente vegetazione Index

La formula fu effettivamente definita: Gitelson, Anatoly A.; Kaufman, Yoram J.; Merzlyak, Mark
N. (1996) Utilizzo di un canale verde nel telerilevamento della vegetazione globale da EOS- MODIS,
Telerilevamento dell'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)))

GEMMI: globali Ambientali Controllo Indice
gemi (redchan, nirchan)
GEMELLI = (( (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: Green Vegetazione Indice
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: infrarosso Percentuale Vegetazione Indice
ipvi (redchan, nirchan)
IPVI = nirchan/(nirchan+redchan)

MSAVI2: secondo Modificata Suolo Rettificato Vegetazione Indice
msavi2 (redchan, nirchan)
MSAVI2 = (1/2)*(2(NIR+1)-sqrt((2*NIR+1)^2-8(NIR-red)))

MSAVI: Modificata Suolo Rettificato Vegetazione Indice
msavi (redchan, nirchan)
MSAVI = s(NIR-s*rosso-a) / (a*NIR+rosso-a*s+X*(1+s*s))
dove a è l'intercetta della linea del suolo, s è la pendenza della linea del suolo e X è un aggiustamento
fattore che è impostato per ridurre al minimo il rumore del suolo (0.08 nei documenti originali).

NDVI: normalizzato Synhydrid Vegetazione Indice
ndvi (redchan, nirchan)
Numeri di banda del tipo di dati ([NIR, rosso])
Bande MSS = [ 7, 5]
Bande TM1-5,7 = [ 4, 3]
Bande TM8 = [ 5, 4]
Bande AVHRR = [ 2, 1]
Bande SPOT XS = [ 3, 2]
Bande AVIRIS = [51, 29]
NDVI = (NIR - Rosso) / (NIR + Rosso)

PV: Perpendicolare Vegetazione Indice
pvi (redchan, nirchan)
PVI = sin(a)NIR-cos(a)rosso
per un'isovegetazione le linee (linee di uguale vegetazione) sarebbero tutte parallele al suolo
riga quindi a=1.

SAVI: Suolo Rettificato Vegetazione Indice
savi (redchan, nirchan)
SAVI = ((1.0+0.5)*(nirchan - redchan)) / (nirchan + redchan +0.5)

SR: Un'espansione Vegetazione rapporto
sr (redchan, nirchan)
RS = (nirchan/redchan)

VARI: Visibile Atmosfericamente Resistant Indice VARI è stato progettato per introdurre un
autocorrezione atmosferica (Gitelson AA, Kaufman YJ, Stark R., Rundquist D., 2002.
Nuovi algoritmi per la stima della frazione di vegetazione Remote Sensing of Environment (80),
pp76-87.)
vari = (bluechan, greenchan, redchan)
VARI = (verde - rosso ) / (verde + rosso - blu)

WDVI: Ponderato Synhydrid Vegetazione Indice
wdvi (redchan, nirchan, soil_line_weight)
WDVI = nirchan - a*redchan
if(soil_weight_line == Nessuno):
a = 1.0 #pendenza della linea del suolo

ESEMPI

Questo esempio si basa su una scena LANDSAT TM7 inclusa nel campione della Carolina del Nord
set di dati.

Preparazione: DN a riflettanza
Come primo passo, i valori dei pixel DN (numero digitale) originali devono essere convertiti in
riflettanza usando i.landsat.toar. Per fare ciò, ne facciamo una copia (o rinominiamo i canali) in
stile i.landsat.toarschema di input di:

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

Calcolo dei valori di riflettanza da DN utilizzando DOS1 (metadati ottenuti da
p016r035_7x20020524.met.gz):

i.landsat.toar input=lsat7_2002. output=lsat7_2002_toar. sensore=tm7 \
metodo=dos1 data=2002-05-24 sun_elevation=64.7730999 \
product_date=2004-02-12 guadagno=HHHLHLHHL
I canali Landsat risultanti sono nomi lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8.

Calcolo of NDVI
Il calcolo di NDVI dai valori di riflettanza viene eseguito come segue:
g.region raster=lsat7_2002_toar.3 -p
i.vi rosso=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
Set di dati della Carolina del Nord: NDVI

Calcolo of ARVI
Il calcolo di ARVI dai valori di riflettanza viene eseguito come segue:
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
Set di dati della Carolina del Nord: ARVI

Calcolo of GARIA
Il calcolo di GARI dai valori di riflettanza viene effettuato come segue:
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
Set di dati della Carolina del Nord: GARI

NOTE

Originariamente da kepler.gps.caltech.edu (FAQ):

Una FAQ sulla vegetazione nel telerilevamento
Scritto da Terrill W. Ray, Div. di Scienze Geologiche e Planetarie, California Institute
di Tecnologia, e-mail: [email protected]

Lumaca: Terrill Ray
Divisione di Scienze Geologiche e Planetarie
Caltech, codice postale 170-25
Pasadena, CA 91125

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