i.vigrass - онлайн у хмарі

ПРОГРАМА:

ІМ'Я

i.vi - Розраховує різні типи індексів рослинності.
В основному використовуються червоні та nir смуги, а деякі індекси вимагають додаткових смуг.

КЛЮЧОВІ СЛОВА

зображення, індекс рослинності, біофізичні параметри

СИНТАКСИС

i.vi
i.vi --допомога
i.vi червоний=ім'я вихід=ім'я винам=тип [нір=ім'я] [зелений=ім'я] [синій=ім'я]
[band5=ім'я] [band7=ім'я] [грунт_лінії_схил=плавати] [soil_line_intercept=плавати]
[зменшення_шуму_ґрунту=плавати] [біт_пам'яті=ціле] [--перезаписати] [--допомога]
[--докладний] [--тихий] [--ui]

Прапори:
--перезаписати
Дозволити вихідним файлам замінювати наявні файли

--допомога
Роздрукувати підсумок використання

-багатослівний
Детальний вихід модуля

--спокійно
Тихий вихід модуля

--ui
Примусово запустити діалогове вікно графічного інтерфейсу

Параметри:
червоний=ім'я [вимагається]
Назва вхідної карти відбиття поверхні червоного каналу
Діапазон: [0.0;1.0]

вихід=ім'я [вимагається]
Ім'я вихідної растрової карти

винам=тип [вимагається]
Тип індексу рослинності
варіанти: Арві, dvi, Еві, evi2, gvi, Гарі, гемі, ipvi, мсаві, msavi2, ndvi, pvi, Саві,
містер варіювати, wdvi
За умовчанням: ndvi
Арві: Показники атмосферостійкої рослинності
Двійки: Індекс різниці рослинності
будинок: Посилений індекс рослинності
будинок 2: Покращений індекс рослинності 2
gvi: Індекс зеленої рослинності
гару: Індекс зеленої атмосфероустойчивої рослинності
корабель: Глобальний індекс моніторингу навколишнього середовища
ipvi: Індекс відсотка інфрачервоної рослинності
мсаві: змінений індекс рослинності, скоригований на ґрунт
msavi2: другий змінений індекс рослинності ґрунту
ndvi: Нормований індекс різниці рослинності
pvi: Перпендикулярний індекс рослинності
саві: Індекс рослинності, скоригований на ґрунт
sr: Просте співвідношення
багато: видимий індекс стійкості до атмосфери
wdvi: Індекс зваженої різниці рослинності

нір=ім'я
Назва вхідної карти відбиття поверхні каналу nir
Діапазон: [0.0;1.0]

зелений=ім'я
Назва вхідної карти відбиття поверхні зеленого каналу
Діапазон: [0.0;1.0]

синій=ім'я
Назва вхідної карти відбиття поверхні синього каналу
Діапазон: [0.0;1.0]

band5=ім'я
Назва вхідної карти відбиття поверхні 5-го каналу
Діапазон: [0.0;1.0]

band7=ім'я
Назва вхідної карти відбиття поверхні 7-го каналу
Діапазон: [0.0;1.0]

грунт_лінії_схил=плавати
Значення ухилу лінії ґрунту (тільки MSAVI2)

soil_line_intercept=плавати
Значення перехоплення лінії ґрунту (тільки MSAVI2)

зменшення_шуму_ґрунту=плавати
Значення коефіцієнта зниження шуму ґрунту (тільки MSAVI2)

біт_пам'яті=ціле
Максимальна кількість бітів для цифрових чисел
Якщо дані в цифрових числах (тобто цілочисельний тип), введіть максимальні біти (тобто 8 for
Landsat -> [0-255])
варіанти: 7, 8, 10, 16
За умовчанням: 8

ОПИС

i.vi розраховує індекси рослинності на основі біофізичних параметрів.

· ГРВІ: атмосферостійкі показники рослинності

· DVI: Індекс різниці рослинності

· EVI: Посилений індекс рослинності

· EVI2: покращений індекс рослинності 2

· GARI: індекс зеленої атмосфероустойчивої рослинності

· GEMI: Глобальний індекс моніторингу навколишнього середовища

· GVI: Індекс зеленої рослинності

· IPVI: Індекс відсотка інфрачервоної рослинності

· MSAVI2: другий модифікований ґрунтовий індекс рослинності

· MSAVI: змінений індекс рослинності ґрунту

· NDVI: Нормований індекс різниці рослинності

· PVI: перпендикулярний індекс рослинності

· RVI: коефіцієнт вегетації індекс

· SAVI: ґрунтовий індекс рослинності

· SR: Проста рослинність

· WDVI: зважений індекс різниці рослинності

фон та цінності користувачі new до віддалений зчитування
Індекси рослинності часто вважаються точкою входу для дистанційного зондування Землі
моніторинг. Вони страждають від свого успіху в умовах, до яких часто схильні люди
збирайте супутникові зображення з онлайн-джерел і використовуйте їх безпосередньо в цьому модулі.

Від цифрового номера до Radiance:
Супутникові зображення зазвичай зберігаються в цифровому номері (DN) для цілей зберігання; наприклад,
Дані Landsat5 зберігаються у 8-бітових значеннях (від 0 до 255), інші супутники можуть
зберігається в 10 або 16 бітах. Якщо дані надаються в DN, це означає, що це зображення є
«невиправлений». Це означає, що супутник бачить зображення
положення та висота в просторі (зберігаються в DN). Це ще не сигнал на землі. ми
назвіть ці дані at-sutellite або at-sensor. Закодована в 8 біт (або більше) це кількість
енергію, відчутну датчиком всередині супутникової платформи. Ця енергія називається
сяйво-на-сенсорі. Як правило, постачальники супутникових зображень кодують сяйво на сенсорі
у 8 біт (або більше) за допомогою рівняння афінного перетворення (y=ax+b). У разі використання
Зображення Landsat, подивіться на i.landsat.toar для легкого способу трансформації DN в
сяйво-на-сенсорі. Якщо ви використовуєте дані Aster, спробуйте i.aster.toar модуль

Від сяйва до відображення:
Нарешті, отримавши сяйво за значеннями датчика, атмосфера все ще залишається
між датчиком і поверхнею Землі. Цей факт необхідно виправити, щоб врахувати
взаємодія атмосфери з сонячною енергією, яку рослинність відбиває назад у космос.
Для Landsat це можна зробити двома способами. Простий шлях – наскрізний i.landsat.toar, Використовуйте
наприклад, корекція DOS. Більш точним способом є використання i.atcorr (що працює для багатьох
супутникові датчики). Після того, як атмосферна поправка була застосована до супутника
дані, значення даних називають поверхневим відбиттям. Коефіцієнт відбиття поверхні коливається від 0.0
до 1.0 теоретично (і абсолютно). Цей рівень корекції даних є належним рівнем
корекції для використання i.vi.

Рослинність індекси
ГРВІ: атмосферне Стійкий Рослинність індекс

ГРВІ стійкий до атмосферних впливів (порівняно з NDVI) і проходить
шляхом самокоригування атмосферного ефекту в червоному каналі з використанням
різниця в сяйві між синім і червоним каналами (Kaufman and Tanre 1996).
arvi (редчан, нірчан, блючан)
ГРВІ = (нірчан - (2.0*редчан - блючан)) /
( nirchan + (2.0*redchan - bluechan))

DVI: Різниця Рослинність індекс
dvi (редчан, нірчан)
DVI = ( нірчан - редчан )

EVI: Розширення Рослинність індекс

Покращений індекс рослинності (EVI) – це оптимізований індекс, призначений для покращення
сигнал рослинності з покращеною чутливістю в регіонах з високою біомасою та покращений
моніторинг рослинності за допомогою роз'єднання фонового сигналу крони та а
зменшення впливу атмосфери (Huete AR, Liu HQ, Batchily K., van Leeuwen W.
(1997). Порівняння індексів рослинності глобального набору зображень ТМ для EOS-MODIS. Дистанційно
Зондування навколишнього середовища, 59:440-451).
evi (блючан, редчан, нірчан)
EVI = 2.5 * ( нірчан - редчан ) /
( нірчан + 6.0 * редчан - 7.5 * блючан + 1.0 )

EVI2: Розширення Рослинність індекс 2

2-смуговий EVI (EVI2), без синьої смуги, який має найкращу схожість з 3-смуговим
EVI, особливо коли атмосферні впливи незначні, а якість даних хороша
(Zhangyan Jiang ; Альфредо Р. Huete ; Youngwook Kim and Kamel Didan 2-band extended
індекс рослинності без синьої смуги та його застосування до даних AVHRR. Proc. SPIE 6679,
Дистанційне зондування та моделювання екосистем для сталого розвитку IV, 667905 (09 жовтня 2007 р.)
DOI:10.1117/12.734933).
evi2 (редчан, нірчан)
EVI2 = 2.5 * ( нірчан - редчан ) /
( нірчан + 2.4 * редчан + 1.0 )

ГАРИ: зелений атмосферно стійкий рослинність індекс

Формула фактично була визначена: Гітельсон Анатолій А.; Кауфман, Йорам Дж.; Мерзляк, Марк
Н. (1996) Використання зеленого каналу в дистанційному зондуванні глобальної рослинності від EOS-MODIS,
Дистанційне зондування навколишнього середовища 58 (3), 289-298. doi:10.1016/s0034-4257(96)00072-7
гарі (редчан, нірчан, блючан, гринчан)
GARI = ( нірчан - (зеленчан - (блючан - редчан))) /
( nirchan + (greenchan - (bluechan - redchan)))

GEMI: Глобальний екологічна Моніторинг індекс
гемі (редчан, нірчан)
GEMI = (((2*((нірчан * нірчан)-(редчан * редчан)) +
1.5*нірчан+0.5*редчан) / (нірчан + редчан + 0.5)) *
(1 - 0.25 * (2*((нірчан * нірчан)-(редчан * редчан)) +
1.5*нірчан+0.5*редчан) / (нірчан + редчан + 0.5))) -
( (редчан - 0.125) / (1 - редчан))

GVI: зелений Рослинність індекс
gvi (bluechan, greenchan, redchan, nirchan, chan5chan, chan7chan)
GVI = ( -0.2848 * bluechan - 0.2435 * greenchan -
0.5436 * редчан + 0.7243 * нірчан + 0.0840 * чан5чан-
0.1800 * chan7chan)

IPVI: Інфрачервоний Відсоток Рослинність індекс
ipvi (редчан, нірчан)
IPVI = нірчан/(нірчан+редчан)

MSAVI2: другий Модифікований Грунт Відрегульований Рослинність індекс
msavi2( redchan, nirchan)
MSAVI2 = (1/2)*(2(NIR+1)-sqrt((2*NIR+1)^2-8(NIR-red)))

MSAVI: Модифікований Грунт Відрегульований Рослинність індекс
msavi (редчан, нірчан)
MSAVI = s(NIR-s*red-a) / (a*NIR+red-a*s+X*(1+s*s))
де a – перетин лінії ґрунту, s – ухил лінії ґрунту, а X – коригування
коефіцієнт, встановлений для мінімізації шуму ґрунту (0.08 в оригінальних документах).

NDVI: Нормалізується Різниця Рослинність індекс
ndvi (редчан, нірчан)
Номери діапазонів типів даних ([NIR, червоний])
Діапазони MSS = [ 7, 5]
TM1-5,7 Смуги = [ 4, 3]
Смуги TM8 = [ 5, 4]
Діапазони AVHRR = [ 2, 1]
Ремінці SPOT XS = [ 3, 2]
Діапазони AVIRIS = [51, 29]
NDVI = (NIR - червоний) / (NIR + червоний)

PVI: Перпендикулярний Рослинність індекс
pvi (редчан, нірчан)
PVI = sin(a)NIR-cos(a)red
для ізовегетаційних ліній (лінії рівної рослинності) всі будуть паралельні ґрунту
лінія, отже, a=1.

SAVI: Грунт Відрегульований Рослинність індекс
savi (редчан, нірчан)
SAVI = ((1.0+0.5)*(нірчан - редчан)) / (нірчан + редчан +0.5)

МІСТЕР: простий Рослинність співвідношення
ср (редчан, нірчан)
SR = (нірчан/редчан)

ВАРИ: видимий Атмосферно Стійкий індекс VARI був розроблений, щоб представити
самокорекція атмосфери (Гітельсон А.А., Кауфман Ю.Ю., Старк Р., Рундквіст Д., 2002.
Нові алгоритми для оцінки фракції рослинності Дистанційне зондування навколишнього середовища (80),
стор 76-87.)
vari = ( bluechan, greenchan, redchan )
VARI = (зелений - червоний ) / (зелений + червоний - синій)

WDVI: Weighted Різниця Рослинність індекс
wdvi(redchan, nirchan, soil_line_weight)
WDVI = нірчан - а * редчан
if(moil_weight_line == Немає):
a = 1.0 #ухил лінії ґрунту

ПРИКЛАДИ

Цей приклад заснований на сцені LANDSAT TM7, включеній у вибірку Північної Кароліни
набір даних.

Приготування: DN до відбивна здатність
Як перший крок, вихідні значення пікселя DN (цифрове число) мають бути перетворені в
використання коефіцієнта відбиття i.landsat.toar. Для цього ми робимо копію (або перейменуємо канали) на
матч i.landsat.toarсхема введення:

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

Розрахунок коефіцієнта відбиття від DN за допомогою DOS1 (метадані отримані з
p016r035_7x20020524.met.gz):

i.landsat.toar input=lsat7_2002. вихід=lsat7_2002_toar. датчик=tm7 \
method=dos1 date=2002-05-24 sun_elevation=64.7730999 \
product_date=2004-02-12 прибуток=HHHLHLHHL
Отримані канали Landsat мають імена lsat7_2002_toar.1 .. lsat7_2002_toar.8.

Розрахунок of NDVI
Розрахунок NDVI за значеннями коефіцієнта відбиття здійснюється наступним чином:
g.region растр=lsat7_2002_toar.3 -стор
i.vi red=lsat7_2002_toar.3 nir=lsat7_2002_toar.4 viname=ndvi \
вихід=lsat7_2002.ndvi
r.colors lsat7_2002.ndvi колір=ndvi
д.пн wx0
d.rast.leg lsat7_2002.ndvi
Набір даних Північної Кароліни: NDVI

Розрахунок of ГРВІ
Розрахунок ГРВІ за значеннями коефіцієнта відбиття проводиться наступним чином:
g.region растр=lsat7_2002_toar.3 -стор
i.vi blue=lsat7_2002_toar.1 red=lsat7_2002_toar.3 nir=lsat7_2002_toar.4 \
viname=arvi вихід=lsat7_2002.arvi
д.пн wx0
d.rast.leg lsat7_2002.arvi
Набір даних Північної Кароліни: ГРВІ

Розрахунок of ГАРІ
Розрахунок GARI за значеннями коефіцієнта відбиття здійснюється наступним чином:
g.region растр=lsat7_2002_toar.3 -стор
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
д.пн wx0
d.rast.leg lsat7_2002.gari
Набір даних Північної Кароліни: GARI

ПРИМІТКИ

Спочатку з kepler.gps.caltech.edu (FAQ):

Поширені запитання про рослинність у дистанційному зондуванні
Автор: Terrill W. Ray, Div. геологічних і планетарних наук, Каліфорнійський інститут
технології, електронна пошта: [захищено електронною поштою]

Пошта равлика: Терріл Рей
Відділ геологічних і планетарних наук
Caltech, поштовий код 170-25
Пасадена, Каліфорнія 91125

Використовуйте i.vigrass онлайн за допомогою служб onworks.net