i.landsat.toagrass - Dalam Talian di Awan

JADUAL:

NAMA

i.landsat.toar - Mengira sinaran atau pemantulan atas atmosfera dan suhu untuk
Landsat MSS/TM/ETM+/OLI

Kata-kata berkaitan

imejan, penukaran radiometrik, sinaran, pantulan, suhu kecerahan, Landsat,
pembetulan atmosfera

SINOPSIS

i.landsat.toar
i.landsat.toar - membantu
i.landsat.toar [-rnp] input=nama asas output=nama asas [metfile=nama] [sensor=rentetan]
[kaedah=rentetan] [tarikh=yyyy-mm-dd] [ketinggian_matahari=terapung] [tarikh_produk=yyyy-mm-dd]
[mendapat=rentetan] [peratus=terapung] [piksel=integer] [rayleigh=terapung]
[lsatmet=rentetan[,rentetan,...]] [skala=terapung] [--menimpa] [--membantu] [--kata kerja]
[--tenang] [--ui]

Bendera:
-r
Keluarkan sinaran at-sensor dan bukannya pantulan untuk semua jalur

-n
Peta raster input menggunakan sebagai sambungan nombor jalur dan bukannya kod

-p
Cetak maklumat metadata output

--tulis ganti
Benarkan fail output untuk menulis ganti fail sedia ada

- membantu
Cetak ringkasan penggunaan

--verbose
Keluaran modul verbose

--senyap
Keluaran modul senyap

--ui
Paksa melancarkan dialog GUI

Parameter:
input=nama asas [diperlukan]
Nama asas jalur raster input
Contoh: 'B.' untuk B.1, B.2, ...

output=nama asas [diperlukan]
Awalan untuk peta raster output
Contoh: 'B.toar.' menjana B.toar.1, B.toar.2, ...

metfile=nama
Nama fail metadata Landsat (.met atau MTL.txt)

sensor=rentetan
Penderia kapal angkasa
Diperlukan hanya jika 'metfile' tidak diberikan (disyorkan untuk kewarasan)
Pilihan: ms1, ms2, ms3, ms4, ms5, 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

kaedah=rentetan
Kaedah pembetulan atmosfera
Kaedah pembetulan atmosfera
Pilihan: tidak diperbetulkan, dos1, dos2, dos2b, dos3, dua4
default: tidak dikesan

tarikh=yyyy-mm-dd
Tarikh pemerolehan imej (yyyy-mm-dd)
Diperlukan hanya jika 'metfile' tidak diberikan

ketinggian_matahari=terapung
Ketinggian matahari dalam darjah
Diperlukan hanya jika 'metfile' tidak diberikan

tarikh_produk=yyyy-mm-dd
Tarikh penciptaan imej (yyyy-mm-dd)
Diperlukan hanya jika 'metfile' tidak diberikan

mendapat=rentetan
Keuntungan (H/L) semua jalur Landsat ETM+ (1-5,61,62,7,8)
Diperlukan hanya jika 'metfile' tidak diberikan

peratus=terapung
Peratus sinaran suria dalam sinaran laluan
Diperlukan hanya jika 'kaedah' ialah mana-mana DOS
default: 0.01

piksel=integer
Piksel minimum untuk menganggap nombor digital sebagai objek gelap
Diperlukan hanya jika 'kaedah' ialah mana-mana DOS
default: 1000

rayleigh=terapung
Suasana Rayleigh (sinar langit meresap)
Diperlukan hanya jika 'kaedah' ialah DOS3
default: 0.0

lsatmet=rentetan [, rentetan,...]
nilai pulangan yang disimpan untuk metadata tertentu
Diperlukan hanya jika 'metfile' dan -p diberikan
Pilihan: nombor, ciptaan, Tarikh, sun_elev, sensor, kumpulan muzik, sunaz, masa
nombor: Nombor Landsat
penciptaan: Cap masa penciptaan
tarikh: Tarikh
sun_elev: Ketinggian Matahari
sensor: Sensor
band: Band dikira
sunaz: Sun Azimuth Sudut
masa: Masa

skala=terapung
Faktor skala untuk keluaran
default: 1.0

DESCRIPTION

i.landsat.toar digunakan untuk mengubah nombor digital imejan Landsat yang ditentukur
produk kepada sinaran atas-atmosfera atau atas-of-atmosfera pantulan dan suhu
(jalur 6 penderia TM dan ETM+). Secara pilihan, ia boleh digunakan untuk mengira
sinaran pada permukaan atau pantulan dengan pembetulan atmosfera (kaedah DOS).

Biasanya, untuk berbuat demikian tarikh pengeluaran, tarikh pemerolehan, dan ketinggian suria adalah
diperlukan. Selain itu, untuk Landsat-7 ETM+ ia juga memerlukan keuntungan (tinggi atau rendah) daripada sembilan
band masing-masing.

Secara pilihan (disyorkan), data boleh dibaca daripada fail metadata (.met atau MTL.txt) untuk
semua Landsat MSS, TM, ETM+ dan OLI/TIRS. Walau bagaimanapun, jika ketinggian suria diberi nilai
daripada fail metadata ditimpa. Ini perlu apabila data dalam fail .met adalah
tidak betul atau tidak tepat. Juga, jika tarikh pemerolehan atau pengeluaran tidak ditemui dalam
fail metadata maka nilai baris arahan digunakan.

perhatian: Sebarang nilai nol atau lebih kecil daripada QCALmin dalam raster input ditetapkan kepada null in
raster keluaran dan ia tidak termasuk dalam persamaan.

Tidak dapat dibatalkan at-sensor nilai (kaedah=tidak dibetulkan, lalai)

Pembetulan geometri dan radiometrik standard menghasilkan nombor digital yang ditentukur
(QCAL = DN) imej. Untuk menyeragamkan lagi kesan geometri pencahayaan, QCAL
imej mula-mula ditukar dahulu kepada sinaran pada-sensor dan kemudian kepada pantulan pada-sensor.
Jalur terma mula-mula ditukar daripada QCAL kepada sinaran di-sensor, dan kemudian kepada berkesan
suhu pada-sensor dalam darjah Kelvin.

Penentukuran radiometrik menukarkan QCAL kepada at-sensor seri, kuantiti radiometrik
diukur dalam W/(m² * sr * µm) menggunakan persamaan:

· keuntungan = (Lmaks - Lmin) / (QCALmaks - QCALmin)

· berat sebelah = Lmin - keuntungan * QCALmin

· sinaran = keuntungan * QCAL + bias
di mana, Lmaks and Lmin ialah pemalar penentukuran, dan QCALmax and QCALmin adalah
titik tertinggi dan terendah bagi julat sinaran berskala semula dalam QCAL.

Kemudian, untuk mengira at-sensor pemantulan persamaannya ialah:

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

· pantulan = sinaran / sinaran_matahari
di mana, d ialah jarak bumi-matahari dalam unit astronomi, e ialah sudut ketinggian suria,
and Esun ialah min sinaran suria eksoatmosfera dalam W/(m² * µm).

Bahasa di permukaan nilai (kaedah=dos[1-4])

Pembetulan atmosfera dan penentukuran pemantulan menghilangkan sinaran laluan, iaitu
cahaya sesat dari atmosfera, dan kesan spektrum pencahayaan suria. Untuk mengeluarkan
sederhana ini di permukaan seri and di permukaan pemantulan, persamaannya adalah (bukan untuk
jalur haba):

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

· sinaran_laluan = sinaran_gelap - peratus * sinaran_matahari

· sinaran = (sinar_pada-sensor - laluan_pancaran)

· pantulan = sinaran / sinaran_matahari
di mana, peratus ialah nilai antara 0.0 dan 1.0 (biasanya 0.01), esky ialah langit yang tersebar
sinaran, TAUz ialah hantaran atmosfera sepanjang laluan dari matahari ke
permukaan tanah, dan TAUv ialah hantaran atmosfera sepanjang laluan dari tanah
permukaan ke sensor. cahaya_gelap ialah sinaran at-sensor yang dikira daripada yang paling gelap
objek, iaitu DN dengan sekurang-kurangnya 'parameter_gelap' (biasanya 1000) piksel untuk keseluruhan imej.
Nilai tersebut ialah,

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

· DOS2: TAUv = 1.0, Esky = 0.0 dan TAUz = sin(e) untuk semua jalur dengan gelombang maksimum
panjang kurang daripada 1. (iaitu jalur 4-6 MSS, 1-4 TM dan 1-4 ETM+) jalur lain TAUz =
1.0

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

· DOS4: TAUv = exp[-t/cos(sat_zenith)], TAUz = exp[-t/sin(e)], Esky = PI *
cahaya_gelap
perhatian: Sinaran keluaran kekal tidak disentuh (iaitu tidak ditetapkan kepada 0.0 apabila ia negatif) kemudian
mereka adalah nilai negatif yang mungkin. Walau bagaimanapun, pemantulan keluaran ditetapkan kepada 0.0 apabila adalah
memperoleh nilai negatif.

NOTA

Nilai sel raster keluaran boleh diskalakan semula dengan skala parameter (cth, dengan 100 in
kes menggunakan output pemantulan dalam i.gensigset).

On Landsat-8 metadata fail
NASA melaporkan struktur fail Metadata L1G (LDCM-DFCB-004.pdf) untuk Data Landsat
Misi Kesinambungan (iaitu Landsat-8).

NASA mengekalkan dalam kumpulan MIN_MAX_RADIANCE maklumat yang diperlukan untuk mengubah Digital
Nombor (DN) dalam nilai sinaran. Kemudian, i.landsat.toar menggantikan standard yang mungkin
nilai dengan nilai metadata. Hasilnya sepadan dengan nilai yang dilaporkan oleh metada
fail dalam kumpulan RADIOMETRIC_RESCALING.

Selain itu, NASA melaporkan nilai pemantulan yang sama untuk semua jalur dalam nilai maksimum min dan dalam
nilai berat sebelah keuntungan. Ini adalah pelik bahawa semua jalur mempunyai julat pemantulan yang sama. Juga,
mereka menulis dalam halaman web untuk mengira pemantulan terus dari DN, pertama dengan
Nilai RADIOMETRIK_RESCALING dan kedua dibahagikan dengan dosa (ketinggian matahari).

Ini adalah penskalaan semula yang mudah

· pantulan = sinaran / sinaran_matahari = (DN * RADIANCE_MULT + RADIANCE_ADD) /
pancaran_matahari

· kini pemantulan = DN * REFLECTANCE_MULT + REFLECTANCE_ADD

· kemudian REFLECTANCE_MULT = RADIANCE_MULT / sun_radiance

· dan REFLECTANCE_ADD = RADIANCE_ADD / sinaran_matahari

Masalah timbul apabila kita memerlukan nilai ESUN (tidak disediakan) untuk mengira sinar_matahari dan
DOS. Kami menganggap bahawa REFLECTANCE_MAXIMUM sepadan dengan RADIANCE_MAXIMUM, kemudian

· REFLECTANCE_MAXIMUM / sin(e) = RADIANCE_MAXIMUM / sun_radiance

· Esun = (PI * d^2) * RADIANCE_MAXIMUM / REFLECTANCE_MAXIMUM
di mana d ialah jarak bumi-matahari yang disediakan oleh fail metadata atau dikira di dalam
program.

. i.landsat.toar mengembalikan penskalaan semula NASA untuk terus menggunakan Lmax, Lmin dan Esun
nilai untuk mengira pemalar untuk menukar DN kepada sinaran dan sinaran kepada pemantulan dengan
persamaan "tradisional" dan pembetulan atmosfera mudah. perhatian: Apabila MAKSIMUM
nilai tidak disediakan, i.landsat.toar cuba mengira Lmax, Lmin, dan Esun daripada
RADIOMETRIC_RESCALING (dalam ujian keputusan adalah sama).

Penentukuran berterusan
Dalam mod verbose (bendera --verbose), program menulis data satelit asas dan
parameter yang digunakan dalam transformasi.

Tarikh pengeluaran bukanlah nilai yang tepat tetapi perlu menggunakan penentukuran yang betul
pemalar, yang diubah dalam tarikh:

· Landsat-1 MSS: tidak pernah

· Landsat-2 MSS: 16 Julai 1975

· Landsat-3 MSS: 1 Jun 1978

· Landsat-4 MSS: 26 Ogos 1982 dan 1 April 1983

· Landsat-4 TM: 1 Ogos 1983 dan 15 Januari 1984

· Landsat-5 MSS: 6 April 1984 dan 9 November 1984

· Landsat-5 TM: 4 Mei 2003 dan April, 2 2007

· Landsat-7 ETM+: 1 Julai 2000

· Landsat-8 OLI/TIRS: dilancarkan pada 2013

CONTOH

Metadata fail contoh
Ubah nombor digital Landsat-7 ETM+ dalam raster jalur 203_30.1, 203_30.2 [...] kepada
pantulan pada-sensor yang tidak diperbetulkan dalam fail output 203_30.1_toar, 203_30.2_toar [...] dan
suhu at-sensor dalam fail output 293_39.61_toar dan 293_39.62_toar:
i.landsat.toar input=203_30. output=_toar \
metfile=p203r030_7x20010620.met
or
i.landsat.toar input=L5121060_06020060714. \
output=L5121060_06020060714_toar \
metfile=L5121060_06020060714_MTL.txt
or
i.landsat.toar input=LC80160352013134LGN03_B output=toar \
metfile=LC80160352013134LGN03_MTL.txt sensor=oli8 date=2013-05-14

DOS1 contoh
DN kepada pemantulan menggunakan DOS1:
# namakan semula saluran atau buat salinan untuk memadankan skema input i.landsat.toar:
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
Pengiraan nilai pantulan daripada DN menggunakan DOS1 (metadata diperoleh daripada
p016r035_7x20020524.met.gz):
i.landsat.toar input=lsat7_2002. output=lsat7_2002_toar. sensor=tm7 \
method=dos1 date=2002-05-24 sun_elevation=64.7730999 \
product_date=2004-02-12 gain=HHHLHLHHL
Saluran Landsat yang terhasil ialah nama lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8.

RUJUKAN

· Chander G., BL Markham dan DL Helder, 2009: Penderiaan Jauh Persekitaran,
penerbangan. 113

· Chander GH dan B. Markham, 2003.: Transaksi IEEE Mengenai Geosains Dan Jauh
Penderiaan, jld. 41, tidak. 11.

· Chavez PS, jr. 1996. Pembetulan atmosfera berasaskan imej - Disemak semula dan
bertambah baik. Kejuruteraan Fotogrametrik dan Penderiaan Jauh 62(9): 1025-1036.

· Huang et al: At-Satellite Reflectance, 2002: A First Order Normalization Of
Imej Landsat 7 ETM+.

· R. Irish: Landsat 7. Buku Panduan Pengguna Data Sains. 17 Februari 2007; 15 Mei 2011.

· Markham BL dan JL Barker, 1986: Landsat MSS dan TM Post-Calibration Dynamic
Julat, Pantulan Eksoatmosfera dan Suhu Di Satelit. EOSAT Landsat
Nota Teknikal, No. 1.

· Moran MS, RD Jackson, PN Slater dan PM Teillet, 1992: Remote Sensing of
Alam Sekitar, jld. 41.

· Song et al, 2001: Pengelasan dan Pengesanan Perubahan Menggunakan Data Landsat TM, Bila
dan Bagaimana Membetulkan Kesan Atmosfera? Penderiaan Jauh Persekitaran, vol. 75.

Gunakan i.landsat.toagrass dalam talian menggunakan perkhidmatan onworks.net