i.landsat.toargrass - 클라우드에서의 온라인

프로그램:

이름

i.landsat.toar - 대기 최고 복사도 또는 반사율과 온도를 계산합니다.
랜드샛 MSS/TM/ETM+/OLI

키워드

이미지, 방사성 변환, 휘도, 반사율, 밝기 온도, Landsat,
대기 보정

개요

i.landsat.toar
i.landsat.toar --도움
i.landsat.toar [-RNP] 입력=기본 이름 출력=기본 이름 [메트파일=name] [감지기=현]
[방법=현] [데이터=yyyy-mm-dd] [태양_고도=뜨다] [제품_날짜=yyyy-mm-dd]
[이득=현] [퍼센트=뜨다] [픽셀=정수] [레일리=뜨다]
[lsatmet=현[,현,...]] [규모=뜨다] [--덮어 쓰기] [--도움] [--말 수가 많은]
[--조용한] [--ui]

플래그 :
-r
모든 대역에 대해 반사율 대신 센서의 휘도를 출력합니다.

-n
입력 래스터 맵은 코드 대신 밴드 번호를 확장으로 사용합니다.

-p
출력 메타데이터 정보 인쇄

--덮어쓰기
출력 파일이 기존 파일을 덮어쓰도록 허용

--도움
사용 요약 인쇄

--말 수가 많은
자세한 모듈 출력

--조용한
조용한 모듈 출력

--UI
강제 실행 GUI 대화 상자

매개 변수 :
입력=기본 이름 [필수의]
입력 래스터 밴드의 기본 이름
예: 'B.' B.1, B.2, ...

출력=기본 이름 [필수의]
출력 래스터 맵의 접두어
예: 'B.toar.' B.toar.1, B.toar.2, ...를 생성합니다.

메트파일=name
Landsat 메타데이터 파일 이름(.met 또는 MTL.txt)

감지기=현
우주선 센서
'metfile'이 제공되지 않은 경우에만 필수(건강을 위해 권장됨)
옵션 : mss1, mss2, mss3, mss4, mss5, TM4, TM5, TM7, 올리8
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+
올리8: Landsat_8 OLI/TIRS

방법=현
대기 보정 방법
대기 보정 방법
옵션 : 수정되지 않은, 도스1, 도스2, 도스2B, 도스3, 도스4
태만: 보정되지 않은

데이터=yyyy-mm-dd
이미지 획득 날짜(yyyy-mm-dd)
'metfile'이 제공되지 않은 경우에만 필수

태양_고도=뜨다
태양 고도(도)
'metfile'이 제공되지 않은 경우에만 필수

제품_날짜=yyyy-mm-dd
이미지 생성 날짜(yyyy-mm-dd)
'metfile'이 제공되지 않은 경우에만 필수

이득=현
모든 Landsat ETM+ 대역(1-5,61,62,7,8)의 이득(H/L)
'metfile'이 제공되지 않은 경우에만 필수

퍼센트=뜨다
경로 복사에서 태양 복사의 백분율
'method'가 DOS인 경우에만 필요합니다.
태만: 0.01

픽셀=정수
디지털 숫자를 어두운 물체로 간주하기 위한 최소 픽셀
'method'가 DOS인 경우에만 필요합니다.
태만: 1000

레일리=뜨다
레일리 대기(확산된 하늘 방사조도)
'방법'이 DOS3인 경우에만 필요합니다.
태만: 0.0

lsatmet=문자열[,문자열,...]
특정 메타데이터에 대해 저장된 반환 값
'metfile' 및 -p가 지정된 경우에만 필수
옵션 : 번호, 창조, 날짜, 태양 고도, 감지기, 밴드, 수나즈, 시간
번호: Landsat 번호
창조: 생성 타임스탬프
데이터: 데이트
sun_elev: 태양 고도
감지기: 감지기
밴드: 밴드 카운트
수나즈: 태양 방위각
시간: 시각

규모=뜨다
출력의 배율
태만: 1.0

기술

i.landsat.toar Landsat 이미지의 보정된 디지털 수를 변환하는 데 사용됩니다.
대기권 최고 복사도 또는 대기권 최고 반사율 및 온도에 따른 제품
(센서 TM 및 ETM+의 밴드 6). 선택적으로 이를 계산하는 데 사용할 수 있습니다.
대기 보정(DOS 방법)을 사용한 표면 복사휘도 또는 반사율.

일반적으로 이를 위해서는 생산일, 취득일, 태양 고도가 필요합니다.
필요합니다. 또한 Landsat-7 ETM+의 경우 XNUMX개 이득(높음 또는 낮음)도 필요합니다.
해당 밴드.

선택적으로(권장) 메타데이터 파일(.met 또는 MTL.txt)에서 데이터를 읽을 수 있습니다.
모든 Landsat MSS, TM, ETM+ 및 OLI/TIRS. 그러나 태양 고도에 값이 주어지면
메타데이터 파일을 덮어씁니다. 이는 .met 파일의 데이터가 다음과 같은 경우에 필요합니다.
부정확하거나 정확하지 않습니다. 또한, 취득일 또는 생산일자를 확인할 수 없는 경우
메타데이터 파일을 삭제하면 명령줄 값이 사용됩니다.

주의: 입력 래스터의 QCALmin보다 작은 null 값은 null로 설정됩니다.
출력 래스터이며 방정식에 포함되지 않습니다.

수정되지 않은 센서에 값 (방법=수정되지 않음, 기본)

표준 기하학적 및 방사성 보정을 통해 보정된 디지털 숫자가 생성됩니다.
(QCAL = DN) 이미지. 조명 기하학의 영향을 더욱 표준화하기 위해 QCAL
이미지는 먼저 센서의 휘도로 변환된 다음 센서의 반사율로 변환됩니다.
열 밴드는 먼저 QCAL에서 센서의 복사휘도로 변환된 다음 유효 복사휘도로 변환됩니다.
센서 온도(켈빈도).

방사성 교정은 QCAL을 다음으로 변환합니다. 센서에 발광, 방사성 수량
다음 방정식을 사용하여 W/(m² * sr * µm) 단위로 측정됩니다.

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

· 바이어스 = Lmin - 이득 * QCALmin

· 휘도 = 게인 * QCAL + 바이어스
어디에, 최대 과 최소 교정 상수이고, QCAL최대 과 QCAL분 있는
QCAL에서 재조정된 휘도 범위의 최고점과 최저점.

그런 다음 계산하려면 센서에 반사율 방정식은 다음과 같습니다.

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

· 반사율 = 광도 / 태양_광도
어디에, d 는 천문 단위로 나타낸 지구-태양 거리이고, e 는 태양 고도각이고,
과 이순 는 W/(m² * µm) 단위의 평균 태양 대기 외기 조도입니다.

간체 표면에서 값 (방법=dos[1-4])

대기 보정 및 반사율 보정은 경로 복사를 제거합니다.
대기로부터의 미광, 태양광 조명의 스펙트럼 효과. 출력하려면
이 단순한 표면에서 발광 과 표면에서 반사율, 방정식은 다음과 같습니다(
열 밴드):

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

· radiance_path = radiance_dark - 퍼센트 * sun_radiance

· 광도 = (at-sensor_radiance - radiance_path)

· 반사율 = 광도 / 태양_광도
어디에, 퍼센트 0.0에서 1.0 사이의 값(보통 0.01)입니다. Esky 흩어진 하늘이다
방사조도, TAUz 태양에서 태양까지의 경로를 따른 대기 투과율입니다.
지표면 및 TAUv 는 지상에서 경로를 따른 대기 투과율입니다.
표면을 센서에 닿게 합니다. radiance_dark 가장 어두운 곳에서 계산된 센서의 휘도입니다.
즉, 전체 이미지에 대해 최소 'dark_parameter'(일반적으로 1000) 픽셀을 갖는 DN입니다.
값은,

· DOS1: TAUv = 1.0, TAUz = 1.0 및 Esky = 0.0

· DOS2: 최대 파동을 갖는 모든 대역에 대해 TAUv = 1.0, Esky = 0.0 및 TAUz = sin(e)
길이가 1보다 작습니다. (즉, 대역 4-6 MSS, 1-4 TM 및 1-4 ETM+) 기타 대역 TAUz =
1.0

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

· DOS4: TAUv = exp[-t/cos(sat_zenith)], TAUz = exp[-t/sin(e)], Esky = PI *
radiance_dark
주의: 출력 휘도는 그대로 유지됩니다(즉, 음수인 경우 0.0으로 설정되지 않음).
가능한 음수 값입니다. 그러나 출력 반사율은 다음과 같은 경우 0.0으로 설정됩니다.
음의 값을 얻었습니다.

노트

출력 래스터 셀 값은 다음을 사용하여 크기를 다시 조정할 수 있습니다. 규모 매개변수(예: 100인치
반사율 출력을 사용하는 경우 i.gensigset).

On 랜드샛-8 메타 데이터 파일
NASA는 Landsat 데이터에 대한 L1G 메타데이터 파일(LDCM-DFCB-004.pdf)의 구조를 보고합니다.
연속성 임무(예: Landsat-8).

NASA는 디지털 변환에 필요한 정보를 MIN_MAX_RADIANCE 그룹에 보관합니다.
광도 값의 숫자(DN)입니다. 그 다음에, i.landsat.toar 가능한 표준을 대체합니다.
값을 메타데이터 값으로 바꿉니다. 결과는 메타데이터에서 보고된 값과 일치합니다.
RADIOMETRIC_RESCALING 그룹의 파일입니다.

또한 NASA는 최대-최소 값과 모든 밴드에 대해 동일한 반사율 값을 보고합니다.
이득 편향 값. 모든 밴드가 동일한 반사율 범위를 갖는다는 것이 이상합니다. 또한,
그들은 먼저 DN에서 직접 반사율을 계산하는 방법을 웹 페이지에 썼습니다.
RADIOMETRIC_RESCALING 값과 초를 sin(sun_elevation)으로 나눈 값입니다.

간단한 재조정입니다

· 반사율 = 복사휘도 / sun_radiance = (DN * RADIANCE_MULT + RADIANCE_ADD) /
태양빛

· 이제 반사율 = DN * REFLECTANCE_MULT + REFLECTANCE_ADD

· REFLECTANCE_MULT = RADIANCE_MULT / sun_radiance

· 그리고 REFLECTANCE_ADD = RADIANCE_ADD / sun_radiance

문제는 sun_radiance를 계산하기 위해 ESUN 값(제공되지 않음)이 필요할 때 발생합니다.
도스. REFLECTANCE_MAXIMUM이 RADIANCE_MAXIMUM에 해당한다고 가정합니다.

· REFLECTANCE_MAXIMUM / sin(e) = RADIANCE_MAXIMUM / sun_radiance

· Esun = (PI * d^2) * RADIANCE_MAXIMUM / REFLECTANCE_MAXIMUM
어디에 d 메타데이터 파일에서 제공되거나 내부에서 계산된 지구-태양 거리입니다.
프로그램)

XNUMXD덴탈의 i.landsat.toar Lmax, Lmin 및 Esun을 계속 사용하기 위해 NASA 재조정을 되돌립니다.
DN을 광휘로, 광도를 반사율로 변환하기 위한 상수를 계산하는 값
"전통적인" 방정식과 간단한 대기 보정. 주의: 최대일 때
값이 제공되지 않았습니다. i.landsat.toar Lmax, Lmin 및 Esun을 계산하려고 시도합니다.
RADIOMETRIC_RESCALING(테스트 결과는 동일함)

캘리브레이션 상수
상세 모드(플래그 --말 수가 많은), 프로그램은 기본 위성 데이터를 작성하고
변환에 사용되는 매개변수입니다.

생산일자는 정확한 값은 아니지만 정확한 Calibration 적용이 필요합니다.
날짜에 변경된 상수:

· Landsat-1 MSS: 없음

· Landsat-2 MSS: 16년 1975월 XNUMX일

· Landsat-3 MSS: 1년 1978월 XNUMX일

· Landsat-4 MSS: 26년 1982월 1일 및 1983년 XNUMX월 XNUMX일

· Landsat-4 TM: 1년 1983월 15일 및 1984년 XNUMX월 XNUMX일

· Landsat-5 MSS: 6년 1984월 9일 및 1984년 XNUMX월 XNUMX일

· Landsat-5 TM: 4년 2003월 2일 및 2007년 XNUMX월 XNUMX일

· Landsat-7 ETM+: 1년 2000월 XNUMX일

· Landsat-8 OLI/TIRS: 2013년 발사

사용 예

메타 데이터 파일 예
밴드 래스터 7_203, 30.1_203 [...]에서 Landsat-30.2 ETM+의 디지털 숫자를 다음으로 변환합니다.
출력 파일 203_30.1_toar, 203_30.2_toar [...]의 보정되지 않은 센서 반사율 및
출력 파일 293_39.61_toar 및 293_39.62_toar의 at-sensor 온도:
i.landsat.toar 입력=203_30. 출력=_toar\
metfile=p203r030_7x20010620.met
or
i.landsat.toar 입력=L5121060_06020060714. \
출력=L5121060_06020060714_toar \
metfile=L5121060_06020060714_MTL.txt
or
i.landsat.toar 입력=LC80160352013134LGN03_B 출력=toar \
metfile=LC80160352013134LGN03_MTL.txt sensor=oli8 date=2013-05-14

도스1 예
DOS1을 사용하여 반사율에 대한 DN:
# 채널 이름을 바꾸거나 i.landsat.toar의 입력 체계와 일치하도록 복사본을 만듭니다.
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
DOS1을 사용하여 DN에서 반사율 값 계산(에서 얻은 메타데이터)
p016r035_7x20020524.met.gz):
i.landsat.toar 입력=lsat7_2002. 출력=lsat7_2002_toar. 센서=tm7 \
방법=dos1 날짜=2002-05-24 sun_elevation=64.7730999 \
product_date=2004-02-12 이득=HHHLHLHHL
결과 Landsat 채널의 이름은 lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8입니다.

참조

· Chander G., BL Markham 및 DL Helder, 2009: 환경 원격 감지,
비행. 113

· Chander GH 및 B. Markham, 2003.: 지구과학과 원격에 관한 IEEE 거래
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· 차베스 PS, 주니어 1996. 이미지 기반 대기 보정 - 재검토 및
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· Huang 외: At-Satellite Reflectance, 2002: A First Order Normalization Of
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· R. Irish: Landsat 7. 과학 데이터 사용자 핸드북. 17년 2007월 15일; 2011년 XNUMX월 XNUMX일.

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· Moran MS, RD Jackson, PN Slater 및 PM Teillet, 1992: 원격 탐사
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· Song et al, 2001: Landsat TM 데이터를 사용한 분류 및 변경 감지,
대기 효과를 수정하는 방법은 무엇입니까? 환경의 원격탐사, vol. 75.

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