i.landsat.toargrass - Bulutta Çevrimiçi

Program:

ADI

i.landsat.toar - Atmosferin üstündeki parlaklık veya yansımayı ve sıcaklığı hesaplar.
Landsat MSS/TM/ETM+/OLI

ANAHTAR KELİMELER

görüntü, radyometrik dönüşüm, parlaklık, yansıma, parlaklık sıcaklığı, Landsat,
atmosferik düzeltme

SİNOPSİS

i.landsat.toar
i.landsat.toar --yardım et
i.landsat.toar [-rnp] giriş=baz adı çıktı=baz adı [met dosyası=isim] [algılayıcı=dizi]
[yöntem=dizi] [tarih=yyyy-aa-gg] [güneş yüksekliği=şamandıra] [ürün_tarihi=yyyy-aa-gg]
[kazanç=dizi] [yüzde=şamandıra] [pixel=tamsayı] [Rayleigh=şamandıra]
[İsamet=dizi[,dizi,...]] [ölçek=şamandıra] [--üzerine] [--yardım et] [--gereksiz sözlerle dolu]
[--sessiz] [--ui]

Bayraklar:
-r
Tüm bantlar için yansıma yerine sensörde parlaklık çıkışı

-n
Girdi raster haritaları, uzantı olarak kod yerine bant numarasını kullanır

-p
Çıktı meta veri bilgilerini yazdır

--üzerine yaz
Çıktı dosyalarının mevcut dosyaların üzerine yazmasına izin ver

--yardım et
Kullanım özetini yazdır

--ayrıntılı
Ayrıntılı modül çıkışı

--sessizlik
Sessiz modül çıkışı

--ui
GUI iletişim kutusunu başlatmaya zorla

Parametreler:
giriş=baz adı [gereklidir]
Giriş raster bantlarının temel adı
Örnek: 'B.' B.1, B.2 için ...

çıktı=baz adı [gereklidir]
Çıktı raster haritaları için önek
Örnek: 'B.toar.' B.toar.1, B.toar.2, üretir ...

met dosyası=isim
Landsat meta veri dosyasının adı (.met veya MTL.txt)

algılayıcı=dizi
uzay aracı sensörü
Yalnızca 'metfile' verilmemişse gereklidir (akıl sağlığı için önerilir)
Seçenekler: mss1, mss2, mss3, mss4, mss5, tm4, tm5, tm7, ol8
mss1: Landsat-1 MSS
mss2: Landsat-2 MSS
mss3: Landsat-3 MSS
mss4: Landsat-4 MSS
mss5: Landsat-5 MSS
tm4: Landsat-4TM
tm5: Landsat-5TM
tm7: Landsat-7 ETM+
ol8: Landsat_8 OLI/TIRS

yöntem=dizi
Atmosferik düzeltme yöntemi
Atmosferik düzeltme yöntemi
Seçenekler: düzeltilmemiş, dos1, dos2, dos2b, dos3, iki4
Varsayılan: düzeltilmemiş

tarih=yyyy-aa-gg
Görüntü alma tarihi (yyyy-aa-gg)
Yalnızca 'metfile' verilmemişse gereklidir

güneş yüksekliği=şamandıra
Derece cinsinden güneş yüksekliği
Yalnızca 'metfile' verilmemişse gereklidir

ürün_tarihi=yyyy-aa-gg
Görüntü oluşturma tarihi (yyyy-aa-gg)
Yalnızca 'metfile' verilmemişse gereklidir

kazanç=dizi
Tüm Landsat ETM+ bantlarının (1-5,61,62,7,8) kazancı (H/L)
Yalnızca 'metfile' verilmemişse gereklidir

yüzde=şamandıra
Yol parlaklığında güneş ışığının yüzdesi
Yalnızca 'yöntem' herhangi bir DOS ise gereklidir
Varsayılan: 0.01

pixel=tamsayı
Dijital sayıyı karanlık nesne olarak kabul etmek için minimum piksel
Yalnızca 'yöntem' herhangi bir DOS ise gereklidir
Varsayılan: 1000

Rayleigh=şamandıra
Rayleigh atmosferi (yaygın gökyüzü ışıması)
Yalnızca 'yöntem' DOS3 ise gereklidir
Varsayılan: 0.0

İsamet=dizi[,dizi,...]
belirli bir meta veri için saklanan dönüş değeri
Yalnızca 'metfile' ve -p verildiyse gereklidir
Seçenekler: numara, oluşturma tarih, randevu, biriyle çıkmak, güneş_elev, sensörü, bantları, sunaz, zaman
numara: Landsat Numarası
oluşturma: Oluşturma zaman damgası
tarihTarih
güneş_elev: Güneş Yükselişi
algılayıcı: Sensör
bantları: Bant sayısı
sunaz: Güneş Azimut Açısı
zaman: Zaman

ölçek=şamandıra
Çıktı için ölçek faktörü
Varsayılan: 1.0

TANIM

i.landsat.toar Landsat görüntülerinin kalibre edilmiş dijital sayısını dönüştürmek için kullanılır
ürünler, atmosferin üstü parlaklığına veya atmosferin üstü yansımasına ve sıcaklığına
(TM ve ETM+ sensörlerinin bant 6'sı). İsteğe bağlı olarak, hesaplamak için kullanılabilir.
atmosferik düzeltme ile yüzeydeki parlaklık veya yansıma (DOS yöntemi).

Genellikle bunu yapmak için üretim tarihi, satın alma tarihi ve güneş yüksekliği
gerekli. Ayrıca, Landsat-7 ETM+ için dokuz kazancın (yüksek veya düşük) kazancına da ihtiyaç vardır.
ilgili bantlar.

İsteğe bağlı olarak (önerilir), veriler meta veri dosyasından (.met veya MTL.txt) okunabilir.
tüm Landsat MSS, TM, ETM+ ve OLI/TIRS. Ancak, güneş yüksekliği değeri verilirse
meta veri dosyasının üzerine yazılır. Bu, .met dosyasındaki veriler gerektiğinde gereklidir.
yanlış veya doğru değil. Ayrıca, satın alma veya üretim tarihlerinin listede bulunmaması durumunda
meta veri dosyası daha sonra komut satırı değerleri kullanılır.

Dikkat: Giriş rasterindeki herhangi bir boş değer veya QCALmin'den küçük herhangi bir boş değer şurada boş olarak ayarlanır
çıktı raster ve denklemlere dahil değildir.

Düzeltilmemiş sensörde değerlerimiz (yöntem=düzeltilmemiş, varsayılan)

Standart geometrik ve radyometrik düzeltmeler, kalibre edilmiş bir dijital sayı ile sonuçlanır
(QCAL = DN) görüntüleri. Aydınlatma geometrisinin etkisini daha da standart hale getirmek için QCAL
görüntüler ilk önce sensördeki ışımaya ve ardından sensördeki yansımaya dönüştürülür.
Termal bant önce QCAL'den sensörde ışımaya ve ardından efektif banda dönüştürülür.
Kelvin derece cinsinden sensör sıcaklığı.

Radyometrik kalibrasyon, QCAL'yi sensörde parlaklık, radyometrik bir miktar
denklemler kullanılarak W/(m² * sr * µm) cinsinden ölçülür:

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

· sapma = Lmin - kazanç * QCALmin

· parlaklık = kazanç * QCAL + sapma
nerede, Lmaks ve L dk. kalibrasyon sabitleri ve QCALmaks ve QCAL dk. olan
QCAL'de yeniden ölçeklenen parlaklık aralığının en yüksek ve en düşük noktaları.

Daha sonra hesaplamak için sensörde yansıma denklemler:

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

· yansıma = parlaklık / sun_radiance
nerede, d astronomik birimlerde dünya-güneş mesafesi, e güneş yükselme açısı,
ve suçlama W/(m² * µm) cinsinden ortalama güneş ekzoatmosferik ışımasıdır.

Basitleştirilmiş yüzeyde değerlerimiz (yöntem=dos[1-4])

Atmosferik düzeltme ve yansıma kalibrasyonu, yol parlaklığını, yani
atmosferden yayılan ışık ve güneş ışığının spektral etkisi. ÇIKTI
bunlar basit yüzeyde parlaklık ve yüzeyde yansıma, denklemler (için değil
termal bantlar):

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

· radiance_path = radiance_dark - yüzde * sun_radiance

· parlaklık = (at-sensor_radiance - radiance_path)

· yansıma = parlaklık / sun_radiance
nerede, yüzde 0.0 ile 1.0 (genellikle 0.01) arasında bir değerdir, Esky dağınık gökyüzü
parlaklık tauz güneşten dünyaya giden yol boyunca atmosferik geçirgenliktir.
zemin yüzeyi ve TAUv yerden yol boyunca atmosferik geçirgenlik
sensöre yüzey. aydınlık_karanlık en karanlıktan hesaplanan sensördeki parlaklıktır
nesne, yani tüm görüntü için en az 'dark_parameter' (genellikle 1000) piksele sahip DN.
Değerler,

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

· DOS2: Maksimum dalgalı tüm bantlar için TAUv = 1.0, Esky = 0.0 ve TAUz = sin(e)
uzunluk 1'den az (yani bantlar 4-6 MSS, 1-4 TM ve 1-4 ETM+) diğer bantlar 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 *
aydınlık_karanlık
Dikkat: Çıkış parlaklığına dokunulmadan kalır (yani, negatif olduğunda 0.0'a ayarlanmaz), ardından
bunlar olası negatif değerlerdir. Bununla birlikte, çıkış yansıması, şu durumda 0.0 olarak ayarlanır:
negatif bir değer elde edilmiştir.

NOTLAR

Çıktı raster hücre değerleri, ölçek parametre (örneğin, 100 inç ile
yansıma çıkışının kullanılması durumunda i.gensigset).

On Landsat-8 meta dosya
NASA, Landsat Verileri için L1G Meta Veri dosyasının (LDCM-DFCB-004.pdf) bir yapısını bildiriyor
Süreklilik Misyonu (yani Landsat-8).

NASA, Dijital'i dönüştürmek için gerekli bilgileri MIN_MAX_RADIANCE grubunda tutar.
Parlaklık değerlerinde sayılar (DN). Sonra, i.landsat.toar olası standardın yerini alır
meta veri değerleriyle değerler. Sonuçlar, meta veriler tarafından bildirilen değerlerle eşleşir
RADIOMETRIC_RESCALING grubundaki dosya.

Ayrıca NASA, tüm bantlar için maksimum-min değerlerinde ve
kazanç-önyargı değerleri. Tüm bantların aynı yansıma aralığına sahip olması gariptir. Ayrıca,
web sayfasında doğrudan DN'den yansımayı hesaplamak için yazdılar, önce
RADIOMETRIC_RESCALING değerleri ve saniye bölü sin(sun_elevation).

Bu basit bir yeniden ölçeklendirme

· yansıma = parlaklık / sun_radiance = (DN * RADIANCE_MULT + RADIANCE_ADD) /
güneş_ışıması

· şimdi yansıma = DN * YANSIMA_MULT + YANSIMA_ADD

· sonra YANSIMA_MULT = RADIANCE_MULT / sun_radiance

· ve YANSIMA_ADD = RADIANCE_ADD / sun_radiance

Sorun, sun_radiance hesaplamak için ESUN değerlerine (sağlanmamıştır) ihtiyacımız olduğunda ortaya çıkar ve
DOS. REFLECTANCE_MAXIMUM'un RADIANCE_MAXIMUM'a karşılık geldiğini varsayıyoruz, o zaman

· YANSIMA_MAKSİMUM / sin(e) = RADIANCE_MAXIMUM / sun_radiance

· Esun = (PI * d^2) * RADYANS_MAKSİMUM / YANSIMA_MAKSİMUM
nerede d meta veri dosyası tarafından sağlanan veya içinde hesaplanan dünya-güneş mesafesidir.
programı.

The i.landsat.toar Lmax, Lmin ve Esun'u kullanmaya devam etmek için NASA'nın yeniden ölçeklendirmesini geri alır
DN'yi ışımaya ve ışımayı yansımaya dönüştürmek için sabiti hesaplamak için değerler
"geleneksel" denklemler ve basit atmosferik düzeltmeler. Dikkat: MAKSİMUM olduğunda
değerler verilmez, i.landsat.toar Lmax, Lmin ve Esun'u hesaplamaya çalışır
RADIOMETRIC_RESCALING (testlerde sonuçlar aynıydı).

ayarlama sabit
Ayrıntılı modda (bayrak --ayrıntılı), program temel uydu verilerini yazar ve
Dönüşümlerde kullanılan parametreler.

Üretim tarihi kesin bir değer değildir ancak doğru kalibrasyon uygulamak gerekir.
tarihlerde değiştirilen sabitler:

· Landsat-1 MSS: asla

· Landsat-2 MSS: 16 Temmuz 1975

· Landsat-3 MSS: 1 Haziran 1978

· Landsat-4 MSS: 26 Ağustos 1982 ve 1 Nisan 1983

· Landsat-4 TM: 1 Ağustos 1983 ve 15 Ocak 1984

· Landsat-5 MSS: 6 Nisan 1984 ve 9 Kasım 1984

· Landsat-5 TM: 4 Mayıs 2003 ve 2 Nisan 2007

· Landsat-7 ETM+: 1 Temmuz 2000

· Landsat-8 OLI/TIRS: 2013'te piyasaya sürüldü

ÖRNEKLER

Metadata dosya örnekler
Landsat-7 ETM+'nın 203_30.1, 203_30.2 [...] bant rasterlerindeki dijital numaralarını dönüştürün
203_30.1_toar, 203_30.2_toar [...] ve çıktı dosyalarında düzeltilmemiş sensörde yansıma
293_39.61_toar ve 293_39.62_toar çıktı dosyalarındaki sensör sıcaklığı:
i.landsat.toar girişi=203_30. çıktı=_toar \
metfile=p203r030_7x20010620.met
or
i.landsat.toar girişi=L5121060_06020060714. \
çıktı=L5121060_06020060714_toar \
metfile=L5121060_06020060714_MTL.txt
or
i.landsat.toar girişi=LC80160352013134LGN03_B çıkışı=toar \
metfile=LC80160352013134LGN03_MTL.txt sensor=oli8 date=2013-05-14

DOS1 örnek
DOS1 kullanarak yansıtmaya DN:
# kanalları yeniden adlandırın veya i.landsat.toar'ın giriş şemasına uyacak şekilde bir kopya oluşturun:
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
DOS1 kullanılarak DN'den yansıma değerlerinin hesaplanması (meta veriler
p016r035_7x20020524.met.gz):
i.landsat.toar girdisi=lsat7_2002. çıktı=lsat7_2002_toar. sensör=tm7 \
method=dos1 tarih=2002-05-24 sun_elevation=64.7730999 \
product_date=2004-02-12 kazanç=HHHLHLHHL
Ortaya çıkan Landsat kanalları, lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8 adlarıdır.

REFERANSLAR

· Chander G., BL Markham ve DL Helder, 2009: Remote Sensing of Environment,
Uçuş. 113

· Chander GH ve B. Markham, 2003.: Geoscience And Remote IEEE İşlemleri
Algılama, cilt. 41, hayır. 11.

· Chavez PS, jr. 1996. Görüntü tabanlı atmosferik düzeltmeler - Tekrar ziyaret edildi ve
Gelişmiş. Fotogrametrik Mühendislik ve Uzaktan Algılama 62(9) 1025-1036.

· Huang ve diğerleri: At-Satellite Reflectance, 2002: A First Order Normalization Of
Landsat 7 ETM+ Görselleri.

· R. İrlandalı: Landsat 7. Bilim Verileri Kullanıcıları El Kitabı. 17 Şubat 2007; 15 Mayıs 2011.

· Markham BL ve JL Barker, 1986: Landsat MSS ve TM Kalibrasyon Sonrası Dinamik
Aralıklar, Ekzoatmosferik Yansımalar ve Uydu Sıcaklıkları. EOSAT Landsat
Teknik Notlar, No. 1.

· Moran MS, RD Jackson, PN Slater ve PM Teillet, 1992: Remote Sensing of
Çevre, cilt. 41.

· Song ve diğerleri, 2001: Landsat TM Verilerini Kullanarak Sınıflandırma ve Değişiklik Tespiti, Ne Zaman
ve Atmosferik Etkiler Nasıl Düzeltilir? Çevrenin Uzaktan Algılanması, cilt. 75.

onworks.net hizmetlerini kullanarak i.landsat.toargrass'ı çevrimiçi kullanın