i.landsat.toargrass - Интернет в облаке

ПРОГРАММА:

ИМЯ

i.landsat.toar - Рассчитывает яркость или коэффициент отражения и температуру в верхней части атмосферы для
Landsat MSS / TM / ETM + / OLI

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

изображения, радиометрическое преобразование, яркость, коэффициент отражения, яркостная температура, Landsat,
атмосферная поправка

СИНТАКСИС

i.landsat.toar
i.landsat.toar --Помогите
i.landsat.toar [-РНП] вход=базовое имя выходной=базовое имя [метфайл=имя] [датчик=string]
[метод=string] [даты=гггг-мм-дд] [sun_elevation=плавать] [Product_date=гггг-мм-дд]
[усиление=string] [процент=плавать] [пиксель=целое] [Рэйли=плавать]
[лсатмет=string[,string, ...]] [лестница=плавать] [-затирать] [-помощь] [-подробный]
[-тихий] [-ui]

Флаги:
-r
Выходная яркость на датчике вместо отражения для всех диапазонов

-n
Входные растровые карты используют в качестве расширения номер полосы вместо кода.

-p
Информация о метаданных вывода на печать

- перезаписать
Разрешить выходным файлам перезаписывать существующие файлы

--Помогите
Распечатать сводку использования

--подробный
Подробный вывод модуля

--тихий
Тихий выход модуля

--уи
Принудительный запуск диалогового окна GUI

Параметры:
вход=базовое имя [требуется]
Базовое имя входных растровых каналов
Пример: «Б.» для B.1, B.2, ...

выходной=базовое имя [требуется]
Префикс для выходных растровых карт
Пример: B.toar. генерирует B.toar.1, B.toar.2, ...

метфайл=имя
Имя файла метаданных Landsat (.met или MTL.txt)

датчик=string
Датчик космического корабля
Требуется, только если не указан metfile (рекомендуется для разумности)
Опции: мсс1, мсс2, мсс3, мсс4, мсс5, тм4, тм5, тм7, oli8
мсс1: Landsat-1 ПСС
мсс2: Landsat-2 ПСС
мсс3: Landsat-3 ПСС
мсс4: Landsat-4 ПСС
мсс5: Landsat-5 ПСС
tm4: Landsat-4 ТМ
tm5: Landsat-5 ТМ
tm7: Landsat-7 ETM +
oli8: Landsat_8 OLI / TIRS

метод=string
Метод атмосферной коррекции
Метод атмосферной коррекции
Опции: неисправленный, дос1, дос2, дос2б, дос3, dos4
По умолчанию: неисправленный

даты=гггг-мм-дд
Дата получения изображения (гггг-мм-дд)
Требуется, только если не указан metfile

sun_elevation=плавать
Высота солнца в градусах
Требуется, только если не указан metfile

Product_date=гггг-мм-дд
Дата создания изображения (гггг-мм-дд)
Требуется, только если не указан metfile

усиление=string
Коэффициент усиления (H / L) для всех диапазонов Landsat ETM + (1-5,61,62,7,8)
Требуется, только если не указан metfile

процент=плавать
Процент солнечного сияния в сиянии пути
Требуется, только если 'method' - любой DOS
По умолчанию: 0.01

пиксель=целое
Минимум пикселей, чтобы считать цифровое число темным объектом
Требуется, только если 'method' - любой DOS
По умолчанию: 1000

Рэйли=плавать
Атмосфера Рэлея (диффузное излучение неба)
Требуется, только если 'method' - DOS3
По умолчанию: 0.0

лсатмет=строка [, строка, ...]
возвращаемое значение, сохраненное для заданных метаданных
Требуется, только если заданы метафайл и -p
Опции: номер, творчество, свидание, солнце_элев, датчик, группы, суназ время
номер: Номер Landsat
создание: Отметка времени создания
даты: Дата
sun_elev: Высота Солнца
датчик: Датчик
полосы: Количество полос
Суназ: Азимутальный угол Солнца
время: Время

лестница=плавать
Коэффициент масштабирования для вывода
По умолчанию: 1.0

ОПИСАНИЕ

i.landsat.toar используется для преобразования откалиброванного цифрового номера снимков Landsat
продукты, обеспечивающие яркость на верхних слоях атмосферы или отражательную способность и температуру на верхних слоях атмосферы
(полоса 6 датчиков TM и ETM +). При желании его можно использовать для расчета
поверхностная яркость или отражательная способность с поправкой на атмосферу (метод DOS).

Обычно для этого указываются дата производства, дата приобретения и высота над уровнем моря.
нужный. Более того, для Landsat-7 ETM + также необходим коэффициент усиления (высокий или низкий) девяти
соответствующие полосы.

При желании (рекомендуется) данные могут быть прочитаны из файла метаданных (.met или MTL.txt) для
все Landsat MSS, TM, ETM + и OLI / TIRS. Однако, если солнечной высоте задано значение
файла метаданных перезаписывается. Это необходимо, когда данные в файле .met
неверно или неточно. Кроме того, если даты приобретения или производства не указаны в
файл метаданных, то используются значения командной строки.

Внимание: Любое значение NULL или меньшее, чем QCALmin во входном растре, устанавливается равным NULL в
выходной растр, и он не включается в уравнения.

неисправленный датчик ценности (метод = нескорректированный, дефолт)

Стандартные геометрические и радиометрические поправки приводят к откалиброванному цифровому числу.
(QCAL = DN) изображения. Для дальнейшей стандартизации влияния геометрии освещения QCAL
изображения сначала преобразуются сначала в яркость на датчике, а затем в коэффициент отражения на датчике.
Тепловой диапазон сначала преобразуется из QCAL в яркость на датчике, а затем в эффективную.
температура датчика в градусах Кельвина.

Радиометрическая калибровка преобразует QCAL в датчик сияние, радиометрическая величина
измеряется в Вт / (м² * ср * мкм) по формулам:

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

· Bias = Lmin - усиление * QCALmin

· Сияние = усиление * QCAL + смещение
где, Imax и Lмин - калибровочные константы, а QCALмакс. и QCALмин являются
самая высокая и самая низкая точки диапазона масштабируемого сияния в QCAL.

Затем для расчета датчик коэффициент отражения уравнения:

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

· Отражательная способность = сияние / солнечное_излучение
где, d расстояние от Земли до Солнца в астрономических единицах, e угол возвышения Солнца,
и Эсун - средняя солнечная внеатмосферная освещенность в Вт / (м² * мкм).

Упрощенный на поверхности ценности (метод = dos [1-4])

Атмосферная коррекция и калибровка отражательной способности удаляют яркость пути, т. Е.
рассеянный свет из атмосферы и спектральный эффект солнечного освещения. Для вывода
эти простые на поверхности сияние и на поверхности коэффициент отражения, уравнения (не для
тепловые ленты):

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

· Radiance_path = radiance_dark - процент * солнечное_свет

· Сияние = (at-sensor_radiance - radiance_path)

· Отражательная способность = сияние / солнечное_излучение
где, процент - значение от 0.0 до 1.0 (обычно 0.01), Эски рассеянное небо
освещенность ТАУз - коэффициент пропускания атмосферы на пути от Солнца к
поверхность земли, и ТАУв коэффициент пропускания атмосферы на пути от земли
поверхность к датчику. Radiance_dark яркость на датчике рассчитывается от самого темного
объект, то есть DN с минимальным параметром dark_parameter (обычно 1000) пикселей для всего изображения.
Значения:

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

· DOS2: TAUv = 1.0, Esky = 0.0 и TAUz = sin (e) для всех диапазонов с максимальной волной
длина менее 1. (т.е. диапазоны 4-6 MSS, 1-4 TM и 1-4 ETM +) другие диапазоны TAUz =
1.0

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

· DOS4: TAUv = exp [-t / cos (sat_zenith)], TAUz = exp [-t / sin (e)], Esky = PI *
Radiance_dark
Внимание: Выходное сияние остается нетронутым (т.е. не устанавливается на 0.0, когда оно отрицательное), затем
это возможные отрицательные значения. Однако выходная отражательная способность устанавливается на 0.0, когда
получил отрицательное значение.

ПРИМЕЧАНИЯ

Значения ячеек выходного растра можно масштабировать с помощью лестница параметр (например, с 100 в
случай использования выхода отражательной способности в i.gensigset).

On Ландсат-8 метаданных файл
НАСА сообщает о структуре файла метаданных L1G (LDCM-DFCB-004.pdf) для данных Landsat.
Миссия непрерывности (например, Landsat-8).

НАСА сохраняет в группе MIN_MAX_RADIANCE необходимую информацию для преобразования цифрового
Цифры (DN) в значениях яркости. Потом, i.landsat.toar заменяет возможный стандарт
значения со значениями метаданных. Результаты совпадают со значениями, указанными метадой.
файл в группе RADIOMETRIC_RESCALING.

Кроме того, НАСА сообщает одинаковые значения отражательной способности для всех диапазонов в максимальных и минимальных значениях и в
значения смещения усиления. Странно, что все полосы имеют одинаковый диапазон отражения. Также,
они написали на веб-странице, как рассчитать коэффициент отражения непосредственно от DN, сначала с
Значения RADIOMETRIC_RESCALING и секунда, деленная на sin (sun_elevation).

Это простое изменение масштаба

· Отражательная способность = сияние / солнечное_излучение = (DN * RADIANCE_MULT + RADIANCE_ADD) /
солнце_сияние

· Теперь отражательная способность = DN * REFLECTANCE_MULT + REFLECTANCE_ADD

· Затем REFLECTANCE_MULT = RADIANCE_MULT / sun_radiance

· И REFLECTANCE_ADD = RADIANCE_ADD / sun_radiance

Проблема возникает, когда нам нужны значения ESUN (не предоставлены) для вычисления sun_radiance и
ДОС. Мы предполагаем, что REFLECTANCE_MAXIMUM соответствует RADIANCE_MAXIMUM, тогда

· REFLECTANCE_MAXIMUM / sin (e) = RADIANCE_MAXIMUM / sun_radiance

· Esun = (PI * d ^ 2) * RADIANCE_MAXIMUM / REFLECTANCE_MAXIMUM
в котором d расстояние от Земли до Солнца, предоставленное файлом метаданных или вычисленное внутри
программу.

Ассоциация i.landsat.toar возвращает назад масштабирование НАСА, чтобы продолжить использование Lmax, Lmin и Esun
значения для вычисления константы для преобразования DN в яркость и яркость в отражательную способность с
«традиционные» уравнения и простые атмосферные поправки. Внимание: Когда МАКСИМАЛЬНЫЙ
значения не указаны, i.landsat.toar пытается вычислить Lmax, Lmin и Esun из
RADIOMETRIC_RESCALING (в тестах результаты были такие же).

Калибровка постоянная
В подробном режиме (флаг --подробный), программа записывает основные спутниковые данные и
параметры, используемые в преобразованиях.

Дата изготовления не является точным значением, но необходимо провести правильную калибровку.
константы, которые были изменены в датах:

· ПСС Landsat-1: никогда

· Landsat-2 MSS: 16 июля 1975 г.

· Landsat-3 MSS: 1 июня 1978 г.

· Landsat-4 MSS: 26 августа 1982 г. и 1 апреля 1983 г.

· Landsat-4 TM: 1 августа 1983 г. и 15 января 1984 г.

· Landsat-5 MSS: 6 апреля 1984 г. и 9 ноября 1984 г.

· Landsat-5 TM: 4 мая 2003 г. и 2 апреля 2007 г.

· Landsat-7 ETM +: 1 июля 2000 г.

· Landsat-8 OLI / TIRS: запущен в 2013 г.

ПРИМЕРЫ

Метаданные файл Примеры
Преобразование цифровых номеров Landsat-7 ETM + в полосовых растрах 203_30.1, 203_30.2 [...] в
нескорректированная отражательная способность датчика в выходных файлах 203_30.1_toar, 203_30.2_toar [...] и
температура at-sensor в выходных файлах 293_39.61_toar и 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

ДОС1 пример
DN к отражательной способности с использованием DOS1:
# переименовать каналы или сделать копию в соответствии со схемой ввода 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
Расчет значений отражательной способности от DN с использованием DOS1 (метаданные получены из
p016r035_7x20020524.met.gz):
i.landsat.toar input = lsat7_2002. output = lsat7_2002_toar. датчик = tm7 \
method = dos1 date = 2002-05-24 sun_elevation = 64.7730999 \
product_date = 2004 прирост = HHHLHLHHL
Полученные каналы Landsat имеют имена lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8.

Ссылки

· Чандер Г., Б.Л. Маркхэм и Д.Л. Хелдер, 2009: Дистанционное зондирование окружающей среды,
том 113

· Чандер Г. Х. и Б. Маркхэм, 2003: IEEE Transactions по геонауке и удаленному
Ощущение, т. 41, нет. 11.

· Чавес П.С., мл. 1996. Атмосферные поправки на основе изображений - еще раз и
Улучшен. Фотограмметрическая инженерия и дистанционное зондирование 62(9): 1025-1036.

· Huang et al: At-Satellite Reflectance, 2002: Нормализация первого порядка
Изображения Landsat 7 ETM +.

· Р. Айриш: Landsat 7. Справочник пользователя научных данных. 17 февраля 2007 г .; 15 мая 2011 г.

· Markham BL и JL Barker, 1986: Landsat MSS и TM Посткалибровочная динамика
Диапазоны, экзоатмосферные отражения и температуры на спутниках. EOSAT Landsat
Технические примечания, № 1.

· Моран М.С., Р.Д. Джексон, П.Н. Слейтер и П.М. Тейе, 1992: дистанционное зондирование
Окружающая среда, т. 41.

· Сонг и др., 2001: Классификация и обнаружение изменений с использованием данных Landsat TM, когда
и как исправить атмосферные эффекты? Дистанционное зондирование окружающей среды, т. 75.

Используйте i.landsat.toargrass в Интернете с помощью сервисов onworks.net