如何用MODIS数据在TIMESAT中提取物候参数

感觉研究植被物候的帖子好少呀,也找不到关于TIMESAT的操作教程。这里便记载我学习植被物候信息提取的学习笔记。下面是我综合了很多零零散散的信息学习到的东西,但是还是有很多看不明白的地方,比如一些参数的设置上面,希望有知道的可以让我学习一下。

一、TimeSat下载及matlab配置

准备:

1.TimeSat安装包,我使用TIMESAT3.3版本

2.MATLAB软件,我电脑是锐龙处理器,就安装的2020b版本

大家可以直接去官网(Welcome to the TIMESAT pages!)注册下载。注册时候需要验证码,验证码需要一点别的才能刷出来。

3.timesat3.3安装

  打开matlab2020b(b更稳定。)

  点击设置路径

如何用MODIS数据在TIMESAT中提取物候参数_第1张图片

  单击“添加并包含子文件夹”

如何用MODIS数据在TIMESAT中提取物候参数_第2张图片

找到timesat压缩包解压的文件夹路径

单击timesat-matlab文件夹

单击选择文件夹

安装成功如下:

如何用MODIS数据在TIMESAT中提取物候参数_第3张图片

  命令行窗口输入 TIMESAT  (大写) ,enter便可以调出TIMESAT窗口。

 一、TimeSat使用

  1.文件准备。

TIMESAT只能使用.dat和.img。这里使用ENVI5.3进行将tif数据批量格式转换。

2. 组成文件序列。

将所有需要进行时序处理的文件放在一个文件夹中,并建一个txt文件记录文件数和每个图像文件的绝对路径。如下所示,第一行写文件数目。需要注意的是,TIMESAT只能识别三个周期及以上的数据,所以要准备3年及以上的数据,或者你在开始和结束年进行复制一年的数据,周期要完整,中间不能缺少,缺少的需要进行复制补全。

如何用MODIS数据在TIMESAT中提取物候参数_第4张图片

3. 运行TIMESAT程序。

主菜单页面如下图所示。程序分为三个部分,分别为数据准备、数据处理、数据后处理,每个过程会生成不同的文件。

如何用MODIS数据在TIMESAT中提取物候参数_第5张图片

4. 显示并检查图像。运行TSM_imageview.

 No of rows in image代表图像的行数,columns代表列数

如何用MODIS数据在TIMESAT中提取物候参数_第6张图片

5. 处理时间序列数据。运行TSM_GUI。

这一步会生成一个初步的设置文件*.set。

TSM_GUI

选择不同的过滤方法Fitting method。

Common settings 部分设置数据值的范围

CLass-specific setting部分对提取方法进行设置,比如动态阈值还是固定值及其参数。

右下角的表格展示了当前像元(正上方标注)在这么多时相上表现出来的生长季节物候情况。

设置完之后点击上排setting保存成一个文件供下一步处理。

用Output可以输出某像素的时间序列到txt文件中

在导入文件列表时,进行以下操作。

如何用MODIS数据在TIMESAT中提取物候参数_第7张图片

TSM_GUI导入图像

注意:①timesat处理数据的范围要求缺失值或恒定值不超过20%,因此选取运算范围时应尽量选取有变化的区域。

②timesat有默认的数据范围,应注意元数据的最大最小值未超过在基础设置中现实的范围。若有个别极大或极小的异常值,可调整数据范围以去除异常值。

•  注意这里可以在Show mages里面选择一些小范围的像元来做实验,过于大的范围可能导致这一步无法加载数据

6. 调整设置文件。运行TSM_setting。

上面的设置是针对小范围数据的,在这里更改Rows/Columns to process将数据的处理范围设为全部图幅或需要的图幅。保存一个新的设置文件。还可以输入土地利用类型文件:不同的植被类型理论上应该使用不同的阈值,可以通过查阅相关文献拟定合适的阈值

如何用MODIS数据在TIMESAT中提取物候参数_第8张图片

job name 相当于项目名称

image mode 选择1 image files

Data series files 中选择到上面做好的txt list文件。

根据实际情况选择image file type, 按照我这种方法写下来是32位的

填上行列号

要处理的行列号,一般与上面一样

处的年份NO.of years

这里软件会自动读取txt里面第一行的数据,根据年份计算每一年是多少期数据,这里一定要确保核对,比如是16天一个数的话,一年就是23期。

7. 处理时间序列图像。运行TSF Process。

选择上一步中的*.set文件,会开始按行处理。处理完后会显示如下。在目录里会生成两个文件,*.tts/*tpa文件。

如何用MODIS数据在TIMESAT中提取物候参数_第9张图片

9. 生成拟合图像。运行TSF_fit2img。

打开原始的拟合数据*.tts,并按照以下对话输入。

TSF_fit2img

>>设置缺失像元的值

0

>>设置输出的文件名(无扩展名)

Whatever

>>设置输出的数据格式

1=8位,2=16位,3=32位

3

>>设置需要生成图像的时间点(若输入-1即全部输出)

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10. 在ENVI/ARCGIS中打开拟合图像。

处理之后的图像是无格式的,使用原图像的头文件,修改为拟合图像的文件名,若图像大小有改变,记得在头文件中修改为正确的行列数。然后在ENVI中,OPENAS->binary->选中物候期数据->header info->input header infofrom->open->原始文件头文件->OK。

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