[MODIS数据处理#7]批量加工长时间序列中的中国部分省市NDVI影像

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一、整体流程

以MOD13Q1数据集为基础，经过提取子数据集、镶嵌、重投影、裁剪、单位换算过程加工得到2000.02~2020.06中国部分省市的NDVI影像。

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二、收集数据

1、MOD13Q1数据

由于本文中需要的MODIS文件时间序列长，时间跨度从2000年02月至2020年06月，因此大批量下载和存储都需要考虑。MOD13各产品对应的文件大小和下载时间可以参考下表做一个估计

地址1
https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/search/

下载方法可以参考这篇：[MODIS数据处理#0]下个数据能再简单些吗？
这个网址可以在线进行提取子数据集、拼接、投影等操作，但是单次订单有文件数量的限制，在线操作也需要不短的时间
地址2
https://search.earthdata.nasa.gov/search?m=34.6640625!-1.3359375!3!1!0!0%2C2

下载方法可以参考这篇：批处理下载MODIS数据
这个网址单次没有下载文件数目的限制，几乎不需要等待，但没有在线处理的功能。

由于中国区域的MODIS区块较多，为了方便演示，本文仅下载了hxxv05以北的12个区块的MOD13Q1数据集作为演示。


其他下载方法
基于python的pymodis库和基于R语言的MODISStsp库

2、省市边界数据

步骤一：下载目标省市区域的geojson文件
下载地址：http://datav.aliyun.com/tools/atlas/#&lat=31.80289258670676&lng=104.2822265625&zoom=4

步骤二：将geojson转换为.shp格式

在线转换网站：https://mapshaper.org

具体的操作步骤可参考【GIS数据】下载全国的GeoJSON格式数据（精确到县级）
嫌麻烦的也可以网络上自行搜索资源，或者下载本人的分享中国省级行政区矢量shp.zip

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三、处理步骤

1、批量提取子数据集

方法一：MRT工具
具体步骤可参考：[MODIS数据处理#1]利用MRT工具预处理MODIS数据——以MOD16、MOD13为例
虽然MRT除了提取NDVI栅格功能还具备批量镶嵌、重投影、裁剪、重采样功能，但是在本人的实测中，速度并不理想。考虑本文涉及到的hdf文件数，单区块文件数469个，12个区块为5628个，以MRT处理单个HDF时间5min计，单这一步就需要19.5天！！！
因此，笔者舍弃了使用MRT的方法，而是基于Arcgis10.2的自定义脚本对HDF进行批量操作，提取子数据集的效率大大增加，仅用时10小时左右。
方法二：基于自定义脚本工具
用这篇中的脚本工具：【ArcGIS自定义脚本工具】批量提取子数据集
或者：利用Python（ArcGIS环境下的ArcPy）批量将hdf数据特定波段输出为tif格式
运用方法二得到的NDVI栅格（.tif）文件如下：

以上运行时间是在i7-4770单核性能基础上得到的，通过在pycharm或其他IDE中导入并使用arcpy的方法还可以通过多核并行的方式，进一步提高效率。

2、批量镶嵌

用这篇中的脚本工具：【ArcGIS自定义脚本工具】按区块批量镶嵌MODIS影像

进行拼接得到的栅格影像如下：

3、批量重投影

方法一：Arcgis自带的批量投影工具

方法二：基于自定义脚本工具
用这篇中的脚本工具：【ArcGIS自定义脚本工具】批量重投影栅格脚本
将提取的NDVI进行重投影，输出坐标系选择WGS_1984。

该方法得到的重投影后的栅格会存储在raster_path下的新建文件夹中，此处为“D:\MOD13Q1\Merge\Reprojected”。
经过此步得到的栅格影像如下：

4、批量裁剪

用这篇中的脚本工具：【ArcGIS自定义脚本工具】批量裁剪栅格脚本

5、批量单位换算

用这篇中的脚本工具：【ArcGIS自定义脚本工具】批量乘脚本

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四、成果图展示

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