i.vigrass - Online în cloud

PROGRAM:

NUME

i.vi - Calculează diferite tipuri de indici de vegetație.
Utilizează în principal benzi roșii și nir, iar unii indici necesită benzi suplimentare.

CUVINTE CHEIE

imagini, indice de vegetație, parametri biofizici

REZUMAT

i.vi
i.vi --Ajutor
i.vi roșu=nume producție=nume viname=tip [Nir=nume] [verde=nume] [albastru=nume]
[bandă5=nume] [bandă7=nume] [soil_line_slope=pluti] [soil_line_intercept=pluti]
[reducerea_zgomotului_solului=pluti] [stocare_bit=întreg] [-suprascrie] [-ajutor]
[--prolix] [-liniştit] [-ui]

Steaguri:
--sobrescrie
Permiteți fișierelor de ieșire să suprascrie fișierele existente

--Ajutor
Imprimați rezumatul utilizării

--verbos
Ieșire modulară

--Liniște
Ieșire silențioasă a modulului

--ui
Forțați lansarea dialogului GUI

parametri:
roșu=nume [necesar]
Numele hărții de reflexie a suprafeței canalului roșu de intrare
Interval: [0.0;1.0]

producție=nume [necesar]
Nume pentru harta raster de ieșire

viname=tip [necesar]
Tip de indice de vegetație
Opțiuni: arvi, dvi, evi, evi2, gvi, Gari, gemi, ipvi, msavi, msavi2, ndvi, pvi, savi,
Domnul, vari, wdvi
Mod implicit: ndvi
Arvi: Indici de vegetație rezistenți la atmosferă
dvi: indicele de vegetație de diferență
casă: Index de vegetație îmbunătățit
evi2: Index de vegetație îmbunătățit 2
gvi: Indexul vegetației verzi
Gari: Indicele de vegetație verde rezistent la atmosferă
GEMI: Indexul global de monitorizare a mediului
ipvi: Indicele de vegetație procentual în infraroșu
msavi: Indicele de vegetație ajustat la sol modificat
msavi2: al doilea indice modificat de vegetație ajustat la sol
ndvi: Indicele de vegetație a diferențelor normalizate
pvi: Indicele de vegetație perpendicular
Savi: Indicele de vegetație ajustat la sol
sr: Raport simplu
Vari: Index vizibil rezistent la atmosferă
wdvi: Diferența ponderată Indicele de vegetație

Nir=nume
Numele hărții de reflectare a suprafeței canalului de intrare nir
Interval: [0.0;1.0]

verde=nume
Numele hărții de reflectare a suprafeței canalului verde de intrare
Interval: [0.0;1.0]

albastru=nume
Numele hărții de reflexie a suprafeței canalului albastru de intrare
Interval: [0.0;1.0]

bandă5=nume
Denumirea hărții de reflectare a suprafeței canalului 5 de intrare
Interval: [0.0;1.0]

bandă7=nume
Denumirea hărții de reflectare a suprafeței canalului 7 de intrare
Interval: [0.0;1.0]

soil_line_slope=pluti
Valoarea pantei liniei de sol (numai MSAVI2)

soil_line_intercept=pluti
Valoarea interceptării liniei de sol (numai MSAVI2)

reducerea_zgomotului_solului=pluti
Valoarea factorului de reducere a zgomotului din sol (numai MSAVI2)

stocare_bit=întreg
Biți maximi pentru numere digitale
Dacă datele sunt în numere digitale (adică tipul întreg), dați biții maximi (adică 8 pentru
Landsat -> [0-255])
Opțiuni: 7, 8, 10, 16
Mod implicit: 8

DESCRIERE

i.vi calculează indici de vegetație pe baza parametrilor biofizici.

· ARVI: indici de vegetație rezistenți la atmosferă

· DVI: Indicele de vegetație de diferență

· EVI: Enhanced Vegetation Index

· EVI2: indice de vegetație îmbunătățit 2

· GARI: Indice de vegetație verde rezistent la atmosferă

· GEMI: Global Environmental Monitoring Index

· GVI: Indice de vegetație verde

· IPVI: Indexul de vegetație procentuală în infraroșu

· MSAVI2: al doilea indice de vegetație modificat pentru sol

· MSAVI: Indicele de vegetație ajustat la sol modificat

· NDVI: Indicele de vegetație a diferențelor normalizate

· PVI: Indicele de vegetație perpendicular

· RVI: indicele de vegetaţie raport

· SAVI: Soil Adjusted Vegetation Index

· SR: Raport de vegetație simplă

· WDVI: Indicele de vegetație a diferențelor ponderate

Context pentru utilizatorii nou la la distanta senzor
Indicii de vegetație sunt adesea considerați punctul de intrare al teledetecției pentru pământul pământesc
monitorizarea. Ei suferă de pe urma succesului lor, în termeni pe care oamenii tind adesea să le facă
recoltați imagini din satelit din surse online și utilizați-le direct în acest modul.

De la numărul digital la Radiance:
Imaginile din satelit sunt stocate în mod obișnuit în Număr digital (DN) în scopuri de stocare; de exemplu,
Datele Landsat5 sunt stocate în valori de 8 biți (de la 0 la 255), poate alți sateliți
stocate pe 10 sau 16 biți. Dacă datele sunt furnizate în DN, aceasta înseamnă că această imagine este
"necorectat". Aceasta înseamnă că imaginea este ceea ce vede satelitul la ea
pozitia si altitudinea in spatiu (stocat in DN). Acesta nu este încă semnalul de la sol. Noi
numiți aceste date la satelit sau la senzor. Codificată în 8 biți (sau mai mulți) este cantitatea de
energia detectată de senzorul din interiorul platformei satelit. Această energie se numește
strălucire-la-senzor. În general, furnizorii de imagini prin satelit codifică radiația la senzor
în 8 biți (sau mai mulți) printr-o ecuație de transformare afină (y=ax+b). În cazul utilizării
Imagini Landsat, uită-te la i.landsat.toar pentru o modalitate ușoară de a transforma DN în
strălucire-la-senzor. Dacă utilizați date Aster, încercați i.aster.toar modul.

De la strălucire la reflectare:
În cele din urmă, odată ce s-a obținut radiația la valorile senzorului, atmosfera este încă
între senzor și suprafața Pământului. Acest fapt trebuie corectat pentru a explica
interacțiunea atmosferică cu energia solară pe care vegetația o reflectă înapoi în spațiu.
Acest lucru se poate face în două moduri pentru Landsat. Calea simplă este prin i.landsat.toar, Utilizare
de exemplu, corecția DOS. Cea mai precisă metodă este utilizarea i.atcorr (ceea ce funcționează pentru mulți
senzori prin satelit). Odată ce corecția atmosferică a fost aplicată satelitului
date, valorile de date se numesc reflectanță de suprafață. Reflectanța suprafeței variază de la 0.0
la 1.0 teoretic (și absolut). Acest nivel de corectare a datelor este nivelul adecvat
de corecție de utilizat cu i.vi.

Vegetație Indici
ARVI: atmosferic Rezistent Vegetație index

ARVI este rezistent la efectele atmosferice (în comparație cu NDVI) și este realizat
printr-un proces de autocorecție pentru efectul atmosferic în canalul roșu, folosind
diferența de strălucire dintre canalele albastru și roșu (Kaufman și Tanre 1996).
arvi (redchan, nirchan, bluechan)
ARVI = (nirchan - (2.0*redchan - bluechan)) /
( nirchan + (2.0*redchan - bluechan))

DVI: Diferenţă Vegetație index
dvi (redchan, nirchan)
DVI = ( nirchan - redchan )

EVI: pachet plus Vegetație index

Indicele de vegetație îmbunătățit (EVI) este un indice optimizat conceput pentru a îmbunătăți
semnal de vegetație cu sensibilitate îmbunătățită în regiunile cu biomasă ridicată și îmbunătățită
monitorizarea vegetaţiei printr-o decuplare a semnalului de fundal al coronamentului şi a
reducerea influențelor atmosferei (Huete AR, Liu HQ, Batchily K., van Leeuwen W.
(1997). O comparație a indicilor de vegetație set global de imagini TM pentru EOS-MODIS. la distanta
Sensing of Environment, 59:440-451).
evi (bluechan, redchan, nirchan)
EVI = 2.5 * ( nirchan - redchan ) /
( nirchan + 6.0 * redchan - 7.5 * bluechan + 1.0 )

EVI2: pachet plus Vegetație index 2

Un EVI cu 2 benzi (EVI2), fără o bandă albastră, care are cea mai bună asemănare cu 3 benzi
EVI, în special atunci când efectele atmosferice sunt nesemnificative și calitatea datelor este bună
(Zhangyan Jiang; Alfredo R. Huete; Youngwook Kim și Kamel Didan 2 benzi îmbunătățite
indicele de vegetație fără bandă albastră și aplicarea acestuia la datele AVHRR. Proc. SPIE 6679,
Teledetecție și modelare a ecosistemelor pentru durabilitate IV, 667905 (09 octombrie 2007)
doi:10.1117/12.734933).
evi2( redchan, nirchan )
EVI2 = 2.5 * ( nirchan - redchan ) /
( nirchan + 2.4 * redchan + 1.0 )

GARI: verde din punct de vedere atmosferic rezistent vegetație index

Formula a fost de fapt definită: Gitelson, Anatoly A.; Kaufman, Yoram J.; Merzlyak, Mark
N. (1996) Utilizarea unui canal verde în teledetecția vegetației globale de la EOS-MODIS,
Teledetecția mediului 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: Caritate Condiţii de mediu pentru funcţionare Monitorizarea index
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: Verde Vegetație index
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: Infraroșu Procent CBD Vegetație index
ipvi (redchan, nirchan)
IPVI = nirchan/(nirchan+redchan)

MSAVI2: al doilea Modificat Sol Ajustat Vegetație index
msavi2( redchan, nirchan )
MSAVI2 = (1/2)*(2(NIR+1)-sqrt((2*NIR+1)^2-8(NIR-red)))

MSAVI: Modificat Sol Ajustat Vegetație index
msavi( redchan, nirchan )
MSAVI = s(NIR-s*rosu-a) / (a*NIR+rosu-a*s+X*(1+s*s))
unde a este interceptarea liniei solului, s este panta liniei solului și X este o ajustare
factor care este setat pentru a minimiza zgomotul solului (0.08 în documentele originale).

NDVI: Normalizat Diferenţă Vegetație index
ndvi (redchan, nirchan)
Numere de bandă tip de date ([NIR, roșu])
Benzi MSS = [ 7, 5]
TM1-5,7 Benzi = [ 4, 3]
Benzi TM8 = [ 5, 4]
Benzi AVHRR = [ 2, 1]
Benzi SPOT XS = [ 3, 2]
Benzi AVIRIS = [51, 29]
NDVI = (NIR - roșu) / (NIR + roșu)

PVI: Perpendicular Vegetație index
pvi( redchan, nirchan )
PVI = sin(a)NIR-cos(a)red
pentru o izovegetare liniile (linii de vegetație egală) ar fi toate paralele cu solul
drept deci a=1.

SAVI: Sol Ajustat Vegetație index
savi( redchan, nirchan )
SAVI = ((1.0+0.5)*(nirchan - redchan)) / (nirchan + redchan +0.5)

DOMNUL: simplu Vegetație raport
sr( redchan, nirchan )
SR = (nirchan/redchan)

VARI: Vizibil Din punct de vedere atmosferic Rezistent index VARI a fost conceput pentru a introduce un
autocorecția atmosferică (Gitelson AA, Kaufman YJ, Stark R., Rundquist D., 2002.
Algoritmi noi pentru estimarea fracției de vegetație Teledetecția mediului (80),
pp76-87.)
vari = ( bluechan, greenchan, redchan )
VARI = (verde - roșu) / (verde + roșu - albastru)

WDVI: Ponderat Diferenţă Vegetație index
wdvi( redchan, nirchan, soil_line_weight )
WDVI = nirchan - un * redchan
if(soil_weight_line == Nici unul):
a = 1.0 #panta liniei solului

EXEMPLE

Acest exemplu se bazează pe o scenă LANDSAT TM7 inclusă în eșantionul din Carolina de Nord
set de date.

Pregătirea: DN la reflectanța
Ca prim pas, valorile pixelilor DN (număr digital) inițial trebuie convertite în
reflectanța folosind i.landsat.toar. Pentru a face acest lucru, facem o copie (sau redenumim canalele) către
Meci i.landsat.toarschema de introducere a lui:

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

Calculul valorilor reflectanței din DN folosind DOS1 (metadate obținute din
p016r035_7x20020524.met.gz):

i.landsat.toar input=lsat7_2002. output=lsat7_2002_toar. senzor=tm7 \
method=dos1 date=2002-05-24 sun_elevation=64.7730999 \
product_date=2004-02-12 gain=HHHLHLHHL
Canalele Landsat rezultate sunt denumirile lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8.

Calcul of NDVI
Calculul NDVI din valorile reflectanței se face după cum urmează:
g.region raster=lsat7_2002_toar.3 -p
i.vi red=lsat7_2002_toar.3 nir=lsat7_2002_toar.4 vinam=ndvi \
output=lsat7_2002.ndvi
r.colors lsat7_2002.ndvi color=ndvi
d.mon wx0
d.rast.leg lsat7_2002.ndvi
Setul de date din Carolina de Nord: NDVI

Calcul of ARVI
Calculul ARVI din valorile reflectanței se face după cum urmează:
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 \
vinam=arvi output=lsat7_2002.arvi
d.mon wx0
d.rast.leg lsat7_2002.arvi
Set de date din Carolina de Nord: ARVI

Calcul of GARI
Calculul GARI din valorile reflectanței se face după cum urmează:
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
Setul de date din Carolina de Nord: GARI

NOTE

Originar de pe kepler.gps.caltech.edu (FAQ):

Întrebări frecvente despre vegetație în teledetecție
Scrisă de Terrill W. Ray, Div. de Științe Geologice și Planetare, Institutul California
of Technology, e-mail: [e-mail protejat]

Snail Mail: Terrill Ray
Divizia de Științe Geologice și Planetare
Caltech, Cod poștal 170-25
Pasadena, CA 91125

Utilizați i.vigrass online folosind serviciile onworks.net