i.vigrass - Online w chmurze

PROGRAM:

IMIĘ

ivi - Oblicza różne rodzaje wskaźników roślinności.
Używa głównie pasm czerwonych i nir, a niektóre indeksy wymagają dodatkowych pasm.

SŁOWA KLUCZOWE

obrazowanie, indeks roślinności, parametry biofizyczne

STRESZCZENIE

ivi
ivi --help
ivi czerwony=Nazwa wydajność=Nazwa wino=rodzaj [nir=Nazwa] [Zielony=Nazwa] [niebieski=Nazwa]
[band5=Nazwa] [band7=Nazwa] [ground_line_slope=unosić się] [ground_line_intercept=unosić się]
[redukcja_hałasu_gleby=unosić się] [bit_magazynu=liczba całkowita] [--przepisać] [--pomoc]
[--gadatliwy] [--cichy] [--ui]

Flagi:
--przepisać
Zezwalaj plikom wyjściowym na zastępowanie istniejących plików

--help
Wydrukuj podsumowanie wykorzystania

--gadatliwy
Pełne wyjście modułu

--cichy
Cichy moduł wyjściowy

--UI
Wymuś uruchomienie okna GUI

Parametry:
czerwony=Nazwa [wymagany]
Nazwa wejściowej mapy odbicia powierzchni kanału czerwonego
Zakres: [0.0;1.0]

wydajność=Nazwa [wymagany]
Nazwa wyjściowej mapy rastrowej

wino=rodzaj [wymagany]
Rodzaj indeksu wegetacji
Opcje: Arvi, dvi, Evi, evi2, gwi, Gari, Bliźnięta, IPVI, msavi, msavi2, NVI, pvi, Sawi,
pan zróżnicowanie, wdvi
Zaniedbanie: Ndvi
Arvi: Wskaźniki wegetacji odpornej na warunki atmosferyczne
Dvi: Różnica Wskaźnika Roślinności
evi: Ulepszony wskaźnik roślinności
evi2: Ulepszony wskaźnik roślinności 2
gvi: Wskaźnik zielonej roślinności
gari: Zielony wskaźnik roślinności odpornej na warunki atmosferyczne
statek: Globalny Indeks Monitoringu Środowiska
ipvi: Podczerwony wskaźnik procentowy roślinności
msavi: Zmodyfikowany wskaźnik roślinności dostosowany do gleby
msavi2: drugi zmodyfikowany wskaźnik roślinności dostosowany do gleby
Ndvi: Znormalizowany Wskaźnik Różnicy Roślinności
pvi: Prostopadły wskaźnik roślinności
Savi: Wskaźnik roślinności dostosowany do gleby
sr: Prosty stosunek
vari: Widoczny wskaźnik odporności na warunki atmosferyczne
wdvi: Ważona różnica wskaźnika roślinności

nir=Nazwa
Nazwa wejściowej mapy odbicia powierzchni kanału nir
Zakres: [0.0;1.0]

Zielony=Nazwa
Nazwa wejściowej mapy odbicia powierzchni kanału zielonego
Zakres: [0.0;1.0]

niebieski=Nazwa
Nazwa wejściowej mapy odbicia powierzchni kanału niebieskiego
Zakres: [0.0;1.0]

band5=Nazwa
Nazwa wejścia Mapa reflektancji powierzchni kanału piątego
Zakres: [0.0;1.0]

band7=Nazwa
Nazwa wejścia Mapa reflektancji powierzchni kanału piątego
Zakres: [0.0;1.0]

ground_line_slope=unosić się
Wartość nachylenia linii gruntu (tylko MSAVI2)

ground_line_intercept=unosić się
Wartość przecięcia linii gruntu (tylko MSAVI2)

redukcja_hałasu_gleby=unosić się
Wartość współczynnika redukcji hałasu gruntu (tylko MSAVI2)

bit_magazynu=liczba całkowita
Maksymalna liczba bitów dla liczb cyfrowych
Jeśli dane są w postaci liczb cyfrowych (tj. typu integer), podaj maksymalną liczbę bitów (tj. 8 dla
Satelita -> [0-255])
Opcje: 7, 8, 10, 16
Zaniedbanie: 8

OPIS

ivi oblicza wskaźniki wegetacji na podstawie parametrów biofizycznych.

· ARVI: wskaźniki roślinności odpornej na warunki atmosferyczne

· DVI: Różnicowy wskaźnik roślinności

· EVI: Ulepszony Indeks Roślinności

· EVI2: Ulepszony Indeks Roślinności 2

· GARI: Wskaźnik roślinności zielonej odpornej na warunki atmosferyczne

· GEMI: Globalny Indeks Monitoringu Środowiska

· GVI: wskaźnik zielonej roślinności

· IPVI: wskaźnik procentowej roślinności w podczerwieni

· MSAVI2: drugi zmodyfikowany wskaźnik roślinności dostosowany do gleby

· MSAVI: zmodyfikowany wskaźnik roślinności dostosowany do gleby

· NDVI: Znormalizowany Wskaźnik Roślinności Różnicowej

· PVI: prostopadły wskaźnik roślinności

· RVI: wskaźnik wskaźnika wegetacji

· SAVI: wskaźnik roślinności dostosowany do gleby

· SR: Prosty stosunek roślinności

· WDVI: Ważona różnica wskaźnika roślinności

Tło dla Użytkownicy nowa do zdalny sensing
Wskaźniki roślinności są często uważane za punkt wyjścia teledetekcji na Ziemi
monitorowanie. Cierpią z powodu swojego sukcesu w kategoriach, które często zdarzają się ludziom
zbierać obrazy satelitarne ze źródeł internetowych i wykorzystywać je bezpośrednio w tym module.

Od numeru cyfrowego do Radiance:
Zdjęcia satelitarne są zwykle przechowywane w postaci cyfrowej (DN) do celów przechowywania; np,
Dane Landsata5 są przechowywane w wartościach 8-bitowych (w zakresie od 0 do 255), inne satelity mogą
przechowywane w 10 lub 16 bitach. Jeśli dane są podane w DN, oznacza to, że te zdjęcia są
„nieskorygowany”. Oznacza to, że obraz jest tym, co widzi satelita
pozycja i wysokość w przestrzeni (przechowywane w DN). To jeszcze nie jest sygnał na ziemi. My
nazwij te dane at-satelita lub at-sensor. Zakodowana w 8 bitach (lub więcej) jest kwota
energia wykryta przez czujnik wewnątrz platformy satelitarnej. Ta energia nazywa się
blask-w-czujniku. Ogólnie rzecz biorąc, dostawcy obrazów satelitarnych kodują promieniowanie na czujniku
na 8bit (lub więcej) poprzez równanie transformacji afinicznej (y=ax+b). W przypadku użycia
Zdjęcia z satelity Landsat, spójrz na i.landat.toar w celu łatwego przekształcenia DN w
blask-w-czujniku. Jeśli korzystasz z danych Aster, wypróbuj i.aster.toar moduł.

Od blasku do odbicia:
Wreszcie, po uzyskaniu radiancji przy wartościach czujnika, atmosfera nadal jest
między czujnikiem a powierzchnią Ziemi. Ten fakt należy skorygować, aby uwzględnić
oddziaływanie atmosferyczne z energią słoneczną, którą roślinność odbija z powrotem w kosmos.
W przypadku Landsata można to zrobić na dwa sposoby. Prosty sposób jest przez i.landat.toar, Stosowanie
np. korekta DOS. Bardziej dokładnym sposobem jest użycie i.atcorr (co działa dla wielu
czujniki satelitarne). Po zastosowaniu poprawki atmosferycznej do satelity
dane, wartości danych są nazywane współczynnikiem odbicia powierzchni. Współczynnik odbicia powierzchni wynosi od 0.0
do 1.0 teoretycznie (i absolutnie). Ten poziom korekcji danych jest właściwym poziomem
korekcji do użycia z ivi.

Rośliny Indeksy
ARWI: Atmosferyczny Odporny Rośliny wskaźnik

ARVI jest odporny na wpływy atmosferyczne (w porównaniu do NDVI) i jest osiągnięty
przez proces samokorekty efektu atmosferycznego w kanale czerwonym, przy użyciu
różnica w blasku między kanałem niebieskim i czerwonym (Kaufman i Tanre 1996).
arvi (redchan, nirchan, bluechan)
ARVI = (nirchan - (2.0*redchan - bluechan)) /
( nirchan + (2.0*redchan - bluechan))

DVI: Różnica Rośliny wskaźnik
dvi(redchan, nirchan)
DVI = ( nirchan - redchan )

EWI: Ulepszone Rośliny wskaźnik

Wzmocniony indeks wegetacji (EVI) to zoptymalizowany indeks zaprojektowany w celu poprawy
sygnał wegetacyjny o zwiększonej czułości w regionach o wysokiej biomasy i poprawiony
monitorowanie roślinności poprzez oddzielenie sygnału tła korony i a
redukcja wpływów atmosfery (Huete AR, Liu HQ, Batchily K., van Leeuwen W.
(1997). Porównanie wskaźników wegetacji globalnego zestawu obrazów TM dla EOS-MODIS. Zdalny
Wyczuwanie środowiska, 59:440-451).
evi ( bluechan , redchan , nirchan )
EVI = 2.5 * ( nirchan - redchan ) /
(nirchan + 6.0 * redchan - 7.5 * bluechan + 1.0)

EVI2: Ulepszone Rośliny wskaźnik 2

2-pasmowy EVI (EVI2), bez niebieskiego paska, który ma największe podobieństwo do 3-pasmowego
EVI, szczególnie gdy efekty atmosferyczne są nieznaczne, a jakość danych dobra
(Zhangyan Jiang ; Alfredo R. Huete ; Youngwook Kim i Kamel Didan 2-band wzmocniony
indeks roślinności bez niebieskiego paska i jego zastosowanie do danych AVHRR. Proc. SPIE 6679,
Teledetekcja i modelowanie ekosystemów na rzecz zrównoważonego rozwoju IV, 667905 (09 października 2007)
doi: 10.1117/12.734933).
evi2(redchan, nirchan)
EVI2 = 2.5 * ( nirchan - redchan ) /
(nirchan + 2.4 * redchan + 1.0)

GARI: Zielony atmosferyczne odporny wegetacja wskaźnik

Formuła została faktycznie zdefiniowana: Gitelson, Anatolij A.; Kaufman, Yoram J.; Merzlak, Mark
N. (1996) Wykorzystanie zielonego kanału w teledetekcji globalnej roślinności z EOS-MODIS,
Teledetekcja środowiska 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)))

Bliźnięta: Globalne Środowiskowy Monitorowanie wskaźnik
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))

GIW: Zielony Rośliny wskaźnik
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: podczerwony Odsetek Rośliny wskaźnik
ipvi(redchan, nirchan)
IPVI = nirchan/(nirchan+redchan)

MSAVI2: Dopiero zmodyfikowany Gleba Skorygowana Rośliny wskaźnik
msavi2(redchan, nirchan)
MSAVI2 = (1/2)*(2(NIR+1)-sqrt((2*NIR+1)^2-8(NIR-red)))

MSAVI: zmodyfikowany Gleba Skorygowana Rośliny wskaźnik
msavi ( redchan, nirchan )
MSAVI = s(NIR-s*czerwony-a) / (a*NIR+czerwony-a*s+X*(1+s*s))
gdzie a to punkt przecięcia linii gruntu, s to nachylenie linii gruntu, a X to korekta
współczynnik, który ma na celu zminimalizowanie hałasu gleby (0.08 w oryginalnych pracach).

NDVI: Znormalizowany Różnica Rośliny wskaźnik
ndvi (redchan, nirchan)
Numery pasm typu danych ([NIR, czerwony])
Pasma MSS = [ 7, 5]
TM1-5,7 pasma = [ 4, 3]
Pasma TM8 = [ 5, 4]
AVHRR pasma = [ 2, 1]
SPOT XS Bandy = [ 3, 2]
Pasma AVIRIS = [51, 29]
NDVI = (NIR - czerwony) / (NIR + czerwony)

PIW: Prostopadły Rośliny wskaźnik
pvi (redchan, nirchan)
PVI = sin(a)NIR-cos(a)czerwony
wszystkie linie izowegetacji (linie jednakowej wegetacji) byłyby równoległe do gleby
linia zatem a=1.

SAVI: Gleba Skorygowana Rośliny wskaźnik
savi ( redchan, nirchan )
SAVI = ((1.0+0.5)*(nirchan - redchan)) / (nirchan + redchan +0.5)

SR: Prosty Rośliny stosunek
sr (redchan, nirchan)
SR = (nirchan/redchan)

ZMIANA: Statystyki Atmosferycznie Odporny wskaźnik VARI został zaprojektowany w celu wprowadzenia
samokorekta atmosferyczna (Gitelson AA, Kaufman YJ, Stark R., Rundquist D., 2002.
Nowatorskie algorytmy szacowania frakcji roślinności Teledetekcja Środowiska (80),
strony 76-87.)
vari = (bluechan, greenchan, redchan)
VARI = (zielony - czerwony ) / (zielony + czerwony - niebieski)

WDVI: Weighted Różnica Rośliny wskaźnik
wdvi( redchan, nirchan, waga_lini_gleby )
WDVI = nirchan - a * redchan
if(soil_weight_line == Brak):
a = 1.0 #nachylenie linii gruntu

PRZYKŁADY

Ten przykład jest oparty na scenie LANDSAT TM7 zawartej w próbce z Północnej Karoliny
zestaw danych.

Przygotowanie: DN do współczynnik odbicia
W pierwszej kolejności należy przekonwertować oryginalne wartości pikseli DN (liczby cyfrowe) na
odbicie za pomocą i.landat.toar. W tym celu tworzymy kopię (lub zmieniamy nazwy kanałów) na
mecz i.landat.toarschemat wprowadzania :

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

Obliczanie wartości współczynnika odbicia z DN przy użyciu DOS1 (metadane uzyskane z
p016r035_7x20020524.met.gz):

i.landsat.toar input=lsat7_2002. wyjście=lsat7_2002_toar. czujnik=tm7 \
metoda=dos1 data=2002-05-24 sun_elevation=64.7730999 \
product_date=2004-02-12 zysk=HHHLHLHHL
Powstałe kanały Landsata mają nazwy lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8.

Obliczenie of NDVI
Obliczenie NDVI z wartości współczynnika odbicia odbywa się w następujący sposób:
g.region raster=lsat7_2002_toar.3 -str
i.vi czerwony=lsat7_2002_toar.3 nir=lsat7_2002_toar.4 viname=ndvi \
wyjście=lsat7_2002.ndvi
r.colors lsat7_2002.ndvi kolor=ndvi
d.mon wx0
d.rast.leg lsat7_2002.ndvi
Zbiór danych dla Karoliny Północnej: NDVI

Obliczenie of ARWI
Obliczenie ARVI z wartości współczynnika odbicia odbywa się w następujący sposób:
g.region raster=lsat7_2002_toar.3 -str
i.vi blue=lsat7_2002_toar.1 red=lsat7_2002_toar.3 nir=lsat7_2002_toar.4 \
viname=arvi wyjście=lsat7_2002.arvi
d.mon wx0
d.rast.leg lsat7_2002.arvi
Zbiór danych o Karolinie Północnej: ARVI

Obliczenie of GARIA
Obliczenie GARI z wartości współczynnika odbicia odbywa się w następujący sposób:
g.region raster=lsat7_2002_toar.3 -str
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
Zbiór danych o Karolinie Północnej: GARI

UWAGI

Pierwotnie z kepler.gps.caltech.edu (FAQ):

Często zadawane pytania dotyczące roślinności w teledetekcji
Napisane przez Terrill W. Ray, Div. Nauk Geologicznych i Planetarnych, California Institute
Technologii, e-mail: [email chroniony]

Kolczuga ślimaka: przerażający promień
Zakład Nauk Geologicznych i Planetarnych
Caltech, kod pocztowy 170-25
Pasadena, Kalifornia 91125

Korzystaj z i.vigrass online za pomocą usług onworks.net