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TIMESAT3.1(3.2)執行及除錯例項

1.TIMESAT簡介

TIMESAT的名稱來源於英文 Time-series Satellite data Analysis Tool,它是一個用於時間序列衛星遙感資料處理和分析的工具軟體。時間序列植被指數的時域特徵能夠反映出植被的生長變化過程,通過該工具可以實現對時序植被指數的重構並從中提取植被物候資訊(Jönsson et al., 2004)。

TIMESAT最初是為了處理AVHRR-NDVI時間序列資料中的噪聲進而研究植被的季節性變化規律而開的,由於其強大的功能如今已經被用於各種時間序列資料。在 TIMESAT 中集成了非對稱高斯函式擬合法、雙 Logistic 函式擬合法和 Savitzky-Golay 濾波法三種常用的時間序列植被指數重構方法,可以對單點的和影像的時間序列資料進行處理。最初的版本是用 FORTRAN 語言編寫的,後來又增加了 MATLAB 語言的高階版本,在資料處理功能和執行速度上都有了很大改進,主要模組包括資料準備、資料處理和後處理三個部分

,如圖1所示。(衛煒,2015,MODIS雙星資料協同的耕地物候引數提取方法研究[D])

TIMESAT支援不同時間解析度的時序資料,通過使用者指定一年內所包含的資料期數來確定,輸入影像的大小和所要處理的空間子集也由使用者設定相關引數指定。在進行時序資料重構時還可以參考原始資料的質量控制資訊將各資料點賦予不同的權重,從而減小低質量的觀測記錄給時序資料重構結果帶來的不利影響。在圖形化的介面中,使用者可以選擇一種或者幾種重構方法對指定像元的時序資料進行重構,方便了從視覺上比較不同方法的重構效果。TIMESAT還能夠以文字或影象的形式輸出經過重構的時間序列及其原始資料,有助於重構效果的量化描述,從而為定量比較不同的時間序列植被指數重構方法提供了有利條件。

除了對時間序列植被指數進行重構外,TIMESAT的另一個重要功能是從重構的植被指數時序曲線中提取物候資訊,共包括了11種物候引數,其中比較常用的有生長季開始期、峰值期和結束期以及生長季的長度等。TIMESAT還有一個突出的特點是可以根據不同的地表覆蓋型別分別設定相應的時序資料重構和物候引數提取方法,從而滿足大範圍資料處理的要求(Jönsson et al.,2012)。

2.TIMESAT的開啟及除錯

0.執行TIMESAT軟體需要在MATLAB的下進行,電腦中必須要安裝MATLAB。

1.將下載來的TIMESAT軟體包(3.1或3.2)的路徑,新增到MATLAB中。(我安裝的MATLAB為R2014a,語言環境為中文)

tip:在新增路徑是,務必新增至最底下的資料夾路徑,如:TIMESAT3.2\timesat302\timesat32_matlab_win64_linux64

2.新增好路徑後,將當前工作目錄選擇為TIMESAT,並在命令列視窗(Command window)中敲擊命令,timesat(大小寫均可),即可開啟TIMESAT軟體。

3.開啟TIMESAT軟體後,可修改檔案(資料)路徑。File-->Preferences-->指定路徑

4.TIMESAT軟體分為三個部分:Data preparation(資料準備)、Data processing(資料處理)、Post-processing(後處理)三個模組。

3.詳細操作步驟

Display Binary Image(顯示二進位制影象)

1.TSM_imageview

TIMESAT支援開啟單景或一系列image files(包括*.img、GIMMS 3g等格式),如*.img影象。特別注意的是,在開啟影象前需要提前輸入影象型別、資料型別、行列號,不然無法開啟影像!

2、TSM_GUI

Analyse time series data to find best fit,該模組是核心部分。

(1)可以選擇擬合方法,計算的值範圍,振幅等等。

(2)可以開啟單個影象,也可以開啟多年的多個影象(將多個檔案的路徑儲存在列表檔案中)。

(3)可以點選Settings→Save to settings file將設定儲存起來,也可以載入設定好的檔案(.set).

 如選取3年的GIMMS 3g資料,每年24個數據,總72個數據,行數4320,列數2160,處理中國區域: