MODIS系列之NDVI（MOD13Q1）九：单一土地类型NDVI及时序图（以耕地类型为例）

Posted 2020-12-15 9587cgq

单一土地类型耕地NDVI及耕地时序图

在 MODIS系列之NDVI（MOD13Q1）五：NDVI处理流程 和 MODIS系列之NDVI（MOD13Q1）七：时间序列S-G滤波之Python  处理的都是地表各土地类型的NDVI综合。

 本次博文则以单一土地类型（以耕地类型为例）得出耕地的NDVI及时序图

一、所需数据

1.研究区域和时间（年份）的土地利用类型数据（又叫地表覆盖数据）下载。下载详见该系列博文：MODIS系列之NDVI（MOD13Q1）八：土地利用数据下载

本文以2010年河南省地表覆盖数据为例（.tif数据）

2.研究区矢量数据准备（常见矢量数据下载请见ArcMap 2 （常见矢量数据下载））

本文以河南省省界矢量数据为例（.shp数据）

二、ArcMap战场

1.将下载好的2010年河南省地表覆盖数据通过ArcMap打开。（注意：因为网站提供的地表覆盖数据受投影及条带的影响，不是按照行政区划分幅。所以下载的地表覆盖数据要包含研究区域。）

 2.打开ArcToolbox

若研究区域较大，需对几幅地表覆盖数据“合并”（非术语解释）。若研究区域较小，一副地表覆盖数据就能覆盖研究区域，请省略"合并"步骤。由于研究区为河南，故所需“合并”。

 3.找到“数据管理工具”下的“镶嵌”和“镶嵌至新栅格”

 “镶嵌”和“镶嵌至新栅格”根据需要，进行二选一。

镶嵌：将多个输入栅格镶嵌到现有栅格数据集。

 镶嵌至新栅格：将多个栅格数据集镶嵌到一个新的栅格数据集中。

 4.借助矢量数据，通过“裁剪”工具将“合并”后的地表覆盖数据进行裁剪

(注：此处用的“裁剪”工具为按掩膜提取。选择原因请参考ArcMap 3 “裁剪”)

 得到2010年河南省土地分类数据如图：

 下载的土地分类数据有空隙，始终解决不了。如果知道问题，请通过评论区告知，非常感谢。

5.先打开2010年河南省土地分类数据的属性表

 右击河南土地利用分类.tif。打开属性表。看到Value为10。

6.按属性提取。因为耕地分类为数字“10”。MODIS系列之NDVI（MOD13Q1）八：土地利用数据（又称地表覆盖数据）下载

 7.在点开的按属性提取页面，点击SQL栏

 8.进入“查询构建器”

 

 9.通过给出的按键选项，选出"Value" =10

 

 

 得到如图：

 10.将之前得到的综合NDVI.tif数据，通过按掩膜提取工具提取耕地分类数据。得到耕地NDVI.tif数据。

 由于通常所需数据量大，该步骤可以通过python批量提取。也可通过ArcToolbox中按掩膜提取的批处理（右击按掩膜提取）。

 

 

 11.得到各耕地NDVI.tif数据。后通过参考MODIS系列之NDVI（MOD13Q1）七：时间序列S-G滤波之Python 的代码。得到耕地NDVI时序图。（该NDVI时间范围内，如果种植的是某种作物。那么得到的耕地时序图，也是作物时序图。由于该数据选择的是3、4、5月MODIS数据。在该时间范围内耕地种植的是小麦。所以本耕地时序图，又叫小麦时序图。（不考虑误差））

 

 至此，NDVI基本系类处理结束。该系列后续会对之前的博文进行不断更进，以及适当补充。

对本系列（包括所有博文）有建议的，请您留言，与君共勉，非常感谢。

由于最近忙于其它，更新较慢，不足之处，还请见谅。

输入栅格

输入栅格数据集。

输出位置

指向栅格数据集存放位置的路径。该路径可以指向某个文件夹或地理数据库。

具有扩展名的栅格数据集名称

要创建的栅格数据集的名称和扩展名。

以文件格式存储栅格数据集时，需要指定文件扩展名，具体如下：

• .bil - Esri BIL
• .bip - Esri BIP
• .bmp - BMP
• .bsq - Esri BSQ
• .dat - ENVI DAT
• .gif - GIF
• .img - ERDAS IMAGINE
• .jpg - JPEG
• .jp2 - JPEG 2000
• .png - PNG
• .tif - TIFF
• 无扩展名 - Esri Grid

以地理数据库形式存储栅格数据集时，不应向栅格数据集的名称添加文件扩展名。

将栅格数据集存储到 JPEG 文件、JPEG 2000 文件、TIFF 文件或地理数据库时，可以指定压缩类型和压缩质量。

栅格数据的空间参考 (可选)

指定输出栅格镶嵌的地图投影。

像素类型 (可选)

指定输出栅格数据集的位深度。

必须设置像素类型使其与现有输入栅格数据集相匹配。如果不设置像素类型，将使用默认值 8 位，而输出结果可能会不正确。

• 1_BIT—1 位无符号整数。值可以为 0 或 1。
• 2_BIT—2 位无符号整数。支持的值为 0 到 3。
• 4_BIT—4 位无符号整数。支持的值为 0 到 15。
• 8_BIT_UNSIGNED—8 位无符号数据类型。支持的值为 0 到 255。
• 8_BIT_SIGNED—8 位有符号数据类型。支持的值为 -128 到 127。
• 16_BIT_UNSIGNED—16 位无符号数据类型。取值范围为 0 到 65,535。
• 16_BIT_SIGNED—16 位有符号数据类型。取值范围为 -32,768 到 32,767。
• 32_BIT_UNSIGNED—32 位无符号数据类型。取值范围为 0 到 4,294,967,295。
• 32_BIT_SIGNED—32 位有符号数据类型。取值范围为 -2,147,483,648 到 2,147,483,647。
• 32_BIT_FLOAT—支持小数的 32 位数据类型。
• 64_BIT—支持小数的 64 位数据类型。

像元大小 (可选)

新栅格数据集的像元大小。

波段数

栅格数据集中包含的波段数。

镶嵌运算符 (可选)

用于镶嵌重叠的方法。

• FIRST—叠置区域的输出像元值为镶嵌到该位置的第一个栅格数据集中的值。
• LAST—叠置区域的输出像元值为镶嵌到该位置的最后一个栅格数据集中的值。这是默认设置。
• BLEND—叠置区域的输出像元值为叠置区域中各像元值的水平加权计算结果。
• MEAN—重叠区域的输出像元值为叠置像元的平均值。
• MINIMUM—重叠区域的输出像元值为叠置像元的最小值。
• MAXIMUM—重叠区域的输出像元值为叠置像元的最大值。
• SUM—重叠区域的输出像元值为叠置像元的总和。

有关各镶嵌运算符的详细信息，请参阅“镶嵌运算符”帮助主题。

镶嵌色彩映射表模式 (可选)

输入栅格数据集具有色彩映射表时应用。

对输入栅格中应用于镶嵌输出的色彩映射表进行选择的方法。

• FIRST—列表中第一个栅格数据集中的色彩映射表将应用于输出栅格镶嵌。这是默认设置。
• LAST—列表中最后一个栅格数据集中的色彩映射表将应用于输出栅格镶嵌。
• MATCH—镶嵌时会考虑所有色彩映射表。如果已经使用了所有可能的值（对于位深度），则会尝试与具有最接近的可用色彩的值进行匹配。
• REJECT—仅对那些不包含关联色彩映射表的栅格数据集进行镶嵌。

有关各色彩映射表模式的详细信息，请参阅“镶嵌色彩映射表模式”帮助主题。

输入栅格

输入栅格数据集。

目标栅格

目标栅格数据集。

此栅格数据集必须已经存在。“目标”图层被视为“输入栅格”列表中的第一个栅格。

镶嵌运算符 (可选)

用于镶嵌重叠的方法。

• FIRST—叠置区域的输出像元值为镶嵌到该位置的第一个栅格数据集中的值。
• LAST—叠置区域的输出像元值为镶嵌到该位置的最后一个栅格数据集中的值。这是默认设置。
• BLEND—叠置区域的输出像元值为叠置区域中各像元值的水平加权计算结果。
• MEAN—重叠区域的输出像元值为叠置像元的平均值。
• MINIMUM—重叠区域的输出像元值为叠置像元的最小值。
• MAXIMUM—重叠区域的输出像元值为叠置像元的最大值。
• SUM—重叠区域的输出像元值为叠置像元的总和。

“目标”图层被视为“输入栅格”列表中的第一个栅格。

有关各镶嵌运算符的详细信息，请参阅“镶嵌运算符”帮助主题。

镶嵌色彩映射表模式 (可选)

对输入栅格中应用于镶嵌输出的色彩映射表进行选择的方法。

• FIRST—列表中第一个栅格数据集中的色彩映射表将应用于输出栅格镶嵌。这是默认设置。
• LAST—列表中最后一个栅格数据集中的色彩映射表将应用于输出栅格镶嵌。
• MATCH—镶嵌时会考虑所有色彩映射表。如果已经使用了所有可能的值（对于位深度），则会尝试与具有最接近的可用色彩的值进行匹配。
• REJECT—仅对那些不包含关联色彩映射表的栅格数据集进行镶嵌。

“目标”图层被视为“输入栅格”列表中的第一个栅格。

有关各色彩映射表模式的详细信息，请参阅“镶嵌色彩映射表模式”帮助主题。

忽略背景值 (可选)

使用此选项移除在栅格数据周围创建的不需要的值。指定的值与栅格数据集中的其他有用数据不同。例如，栅格边界上为零的值不同于栅格数据集内的零值。

指定的像素值在输出栅格数据集中将被设置为 NoData。

对于基于文件的栅格和个人地理数据库栅格，为了忽略背景值，“忽略背景值”必须设置为与 NoData 相同的值。ArcSDE 和文件地理数据库栅格无需经过此额外步骤即可忽略背景值。

NoData 值 (可选)

具有指定值的所有像素将在输出栅格数据集中被设置为 NoData。

将 1 位数据转换为 8 位 (可选)

选择是否将输入 1 位栅格数据集转换为 8 位栅格数据集。使用这种转换方法时，输入栅格数据集中的值 1 将在输出栅格数据集中更改为 255。这在将 1 位栅格数据集导入 ArcSDE 时很有帮助。1 位栅格数据集存储在文件系统中时包含 8 位金字塔图层，但在 ArcSDE 中，1 位栅格数据集只能包含 1 位金字塔图层，这使得显示画面看起来没有吸引力。通过在 ArcSDE 中将数据转换为 8 位，可将金字塔图层构建为 8 位而非 1 位，从而在显示画面中生成适合的栅格数据集。

• 未选中 - 不执行任何转换。这是默认设置。
• 已选中 - 将转换输入栅格。

镶嵌容差 (可选)

发生镶嵌时，目标及源像素并不总是准确地排成直线。当存在像素偏差时，需要决定执行重采样，还是应当平移数据。镶嵌容差可控制是对像素执行重采样，还是应当平移像素。

如果（传入的数据集与目标数据集之间的）像素偏差大于该容差，则执行重采样。如果（传入的数据集与目标数据集之间的）像素偏差小于该容差，则不执行重采样（而是执行平移）。

容差的单位为像素，有效值范围为 0 到 0.5。容差为 0.5 会保证发生平移。存在像素偏差时，容差为零会保证执行重采样。

例如，源像素和目标像素的偏差值为 0.25。如果将镶嵌容差设置为 0.2，由于像素偏差大于该容差，因此将执行重采样。如果将镶嵌容差设置为 0.3，则会平移像素。

色彩匹配方法 (可选)

选择应用于栅格的色彩匹配方法。

• NONE—当镶嵌栅格数据集时，此选项不会使用色彩匹配操作。
• STATISTICS_MATCHING—对参考重叠区域与源重叠区域间的统计差异（最小值、最大值和平均值）进行匹配；然后将变换应用于整个目标数据集。
• HISTOGRAM_MATCHING—此方法会将参考重叠区域中的直方图与源重叠区域进行匹配；然后将变换应用于整个目标数据集。
• LINEARCORRELATION_MATCHING—此方法是对重叠像素进行匹配，然后插值到源数据集的其余部分；不具有一对一关系的像素将使用加权平均值。