#冲刺创作新星#PIE-Engine:广东省生态遥感指数研究 原创
本文以广东省为研究区,分别计算NDBSI\WET\NDVI\LST各个指数的的计算后遥感生态指数。本文使用的影像是MODIS影像(USGS/MOD09A1/006、USGS/MOD11A2/006、USGS/MOD13A1/006)然后利用QA波段进行去云,然后通过影像集合进行影像筛选和相关去云操作,然后设定可视化参数,之后就是计算每一个指数的参数以及可视化参数。最后我们将chart图表的样式进行设定,然后导出影像。本文所需的函数
ui.Chart.array(data)
数据图表组件。
方法参数:
- ui(ui.Chart)
调用者:ui.Chart对象。
- data(Object)
图表配置信息。
返回值:ui.Chart
reduceRegion(reducer,geometry,scale)
对特定区域的所有像素进行统计,返回结果为一个JSON对象;目前可完成最大、最小和求和统计计算。
方法参数:
- image(Image)
Image实例。
- reducer(Reducer)
统计类型,包括最大值、最小值和求和。
- geometry(Geometry)
统计区域范围。默认是影像第一个波段的范围。
- scale(Number)
统计采样比例。
返回值:Dictionary
image(image,description,assetId,pyramidingPolicy,dimensions,region,scale,crs,crsTransform,maxPixels)
导出影像到个人存储空间。
方法参数:
- export(Export)
Export方法。
- image(Image)
要导出的影像。
- description(String, optional)
导出影像任务的描述。
- assetId(String, optional)
导出影像的存储路径。
- pyramidingPolicy(Object, optional)
金字塔规则。
- dimensions(Int, optional)
维度。
- region(Geometry, optional)
导出影像的范围。
- scale(Float, optional)
缩放比例,目前默认都是1。
- crs(Projection, optional)
投影的基准坐标参考系,暂指定为EPSG:4326或EPSG:3857参考系。
- crsTransform(List, optional)
投影坐标系变换值的列表。
- maxPixels(Long, optional)
要导出的最大像素数。
返回值:null
代码:
/**
* @Name : 广东省遥感生态指数研究
* @Author : 广州大学张三的组
* @Source : 航天宏图第四届 “航天宏图杯”PIE软件二次开发大赛云开发组三等奖获奖作品
* @Description
var featureCollection0 = pie.FeatureCollection("NGCC/CHINA_PROVINCE_BOUNDARY");
var gd = featureCollection0.filter(pie.Filter.eq("name", "广东省")).first().geometry();
//在地图上显示广东省区域矢量图
Map.addLayer(gd, { color: "ffff00ff", fillColor: "00000000" }, "广东省行政区划")
Map.centerObject(gd, 5)
//导入所需数据集
var MOD09A1 = pie.ImageCollection("USGS/MOD09A1/006");
var MOD11A2 = pie.ImageCollection("USGS/MOD11A2/006");
var MOD13A1 = pie.ImageCollection("USGS/MOD13A1/006");
//构建云掩膜函数
function cloudfree_mod09a1(image) {
var qa = image.select('sur_refl_state_500m')
var cloudState0 = 1 << 0;
var cloudState1 = 1 << 1;
var cloudShadowState = 1 << 2;
var cirrusState8 = 1 << 8;
var cirrusState9 = 1 << 9;
var mask = qa.bitwiseAnd(cloudState0).eq(0)
.and(qa.bitwiseAnd(cloudState1).eq(0))
.and(qa.bitwiseAnd(cloudShadowState).eq(0)) // No cloud shadow
.and(qa.bitwiseAnd(cirrusState8).eq(0))
.and(qa.bitwiseAnd(cirrusState9).eq(0)) // No cirrus
return image.updateMask(mask)
}
//筛选09A1影像准备真色彩波段验证云掩膜
var recentimage = MOD09A1
.filterDate("2020-11-01", "2020-12-30")
.filterBounds(gd)
.select(["sur_refl_b01", "sur_refl_b03", "sur_refl_b04", "sur_refl_b06", "sur_refl_state_500m"])
.map(cloudfree_mod09a1)
.mosaic()
.clip(gd);
var visParam = {
min: -100,
max: 3000,
bands: ["sur_refl_b01", "sur_refl_b04", "sur_refl_b03"]
}
//构建水体指数函数
function MNDWI(img) {
var blue = img.select("sur_refl_b03")
var green = img.select("sur_refl_b04");
var swir1 = img.select("sur_refl_b06");
var swir2 = img.select("sur_refl_b07");
var nir = img.select("sur_refl_b02");
var mndwi = green.subtract(swir1).divide(green.add(swir1)).rename(mndwi)
var aweinsh = blue.add(green.multiply(2.5))
.subtract(nir.add(swir1).multiply(1.5))
.subtract(swir2.multiply(0.25))
.rename(aweinsh);
var awei = green.subtract(swir1)
.multiply(4)
.subtract(nir.multiply(0.25).add(swir2.multiply(2.75)))
.rename(awei);
var ndwi = green.subtract(nir)
.divide(green.add(nir))
.rename(ndwi);
return mndwi
}
//以阈值为0创建水体掩膜
var WaterMask = MNDWI(recentimage).lt(0);
//对影像进行水体掩膜运算
var wa = recentimage.updateMask(WaterMask);
//影像可视化渲染
Map.addLayer(wa, visParam, "ss")
//筛选时间地区,水体掩膜处理
var LST = MOD11A2.filterDate("2020-12-01", "2020-12-30")
.filterBounds(gd)
.select('LST_Day_1km')
.mean()
.clip(gd)
.multiply(0.02)
.subtract(273.15)
.rename('lst')
.updateMask(WaterMask)
//计算热度指数最大值
var maxLst = pie.Number(LST.reduceRegion(pie.Reducer.max(), gd, 1000).get('lst'))
//计算热度指数平均值
var aveLst = pie.Number(LST.reduceRegion(pie.Reducer.mean(), gd, 1000).get('lst'))
//计算热度指数最小值
var minLst = pie.Number(LST.reduceRegion(pie.Reducer.min(), gd, 1000).get('lst'))
//通过最大最小值计算归一化热度指数平均值
var noraveLst = aveLst.subtract(minLst).divide(maxLst.subtract(minLst))
var LSTVis = {
min: 4.6,
max: 27.5,
palette: [
'040274', '040281', '0502a3', '0502b8', '0502ce', '0502e6',
'0602ff', '235cb1', '307ef3', '269db1', '30c8e2', '32d3ef',
'3be285', '3ff38f', '86e26f', '3ae237', 'b5e22e', 'd6e21f',
'fff705', 'ffd611', 'ffb613', 'ff8b13', 'ff6e08', 'ff500d',
'ff0000', 'de0101', 'c21301', 'a71001', '911003'
]
};
//热度指数可视化渲染
Map.addLayer(LST, LSTVis, 'LST');
var NDVI = MOD13A1.filterDate("2020-12-01", "2020-12-30")
.filterBounds(gd)
.select('NDVI')
.mean()
.clip(gd)
.multiply(0.0001)
.rename('ndvi');
//计算绿度指数最大值
var maxNDVI = pie.Number(NDVI.reduceRegion(pie.Reducer.max(), gd, 500).get('ndvi'))
//计算绿度指数平均值
var aveNDVI = pie.Number(NDVI.reduceRegion(pie.Reducer.mean(), gd, 500).get('ndvi'))
//计算绿度指数最小值
var minNDVI = pie.Number(NDVI.reduceRegion(pie.Reducer.min(), gd, 500).get('ndvi'))
//通过最大最小值计算归一化植被指数平均值
var noraveNDVI = aveNDVI.subtract(minNDVI).divide(maxNDVI.subtract(minNDVI))
var ndviVis = {
min: -0.19,
max: 0.9,
palette: [
'FFFFFF', 'CE7E45', 'DF923D', 'F1B555', 'FCD163', '99B718', '74A901',
'66A000', '529400', '3E8601', '207401', '056201', '004C00', '023B01',
'012E01', '011D01', '011301'
],
};
//绿度指数可视化渲染
Map.addLayer(NDVI, ndviVis, "ndvi")
//筛选影像,去云处理,水体掩膜处理
var srIMG0 = MOD09A1
.filterDate("2020-11-01", "2020-12-30")
.filterBounds(gd)
.select(["sur_refl_b01", "sur_refl_b02", "sur_refl_b03", "sur_refl_b04",
"sur_refl_b05", "sur_refl_b06", "sur_refl_b07", "sur_refl_state_500m"
])
.map(cloudfree_mod09a1)
.mosaic()
.clip(gd)
.updateMask(WaterMask);
var WET = srIMG0.select("sur_refl_b01").multiply(0.1147) //红波段
.add(srIMG0.select("sur_refl_b02").multiply(0.2489)) //近红外波段1
.add(srIMG0.select("sur_refl_b03").multiply(0.2408)) //蓝波段
.add(srIMG0.select("sur_refl_b04").multiply(0.3132)) //绿波段
.add(srIMG0.select("sur_refl_b05").multiply(-0.3122)) //近红外波段2
.add(srIMG0.select("sur_refl_b06").multiply(-0.6416)) //短波红外1
.add(srIMG0.select("sur_refl_b07").multiply(-0.5087)) //短波红外2
.multiply(0.0001)
.rename("wet")
//计算湿度指数
var maxWET = pie.Number(WET.reduceRegion(pie.Reducer.max(), gd, 500).get('wet')) //计算湿度指数最大值
var aveWET = pie.Number(WET.reduceRegion(pie.Reducer.mean(), gd, 500).get('wet')) //计算湿度指数平均值
var minWET = pie.Number(WET.reduceRegion(pie.Reducer.min(), gd, 500).get('wet')) //计算湿度指数最小值
var noraveWET = aveWET.subtract(minWET).divide(maxWET.subtract(minWET)) //通过最大最小值计算归一化湿度指数平均值
var wetVis = {
min: -0.3,
max: 0.01,
palette: [
'040274', '040281', '0502a3', '0502b8', '0502ce', '0502e6',
'0602ff', '235cb1', '307ef3', '269db1', '30c8e2', '32d3ef',
'3be285', '3ff38f', '86e26f', '3ae237', 'b5e22e', 'd6e21f',
'fff705', 'ffd611', 'ffb613', 'ff8b13', 'ff6e08', 'ff500d',
'ff0000', 'de0101', 'c21301', 'a71001', '911003'
]
}
Map.addLayer(WET, wetVis, "wet") //湿度指数可视化渲染
var sswir1 = srIMG0.select("sur_refl_b06");
var rred = srIMG0.select("sur_refl_b01");
var nnir1 = srIMG0.select("sur_refl_b02");
var bblue = srIMG0.select("sur_refl_b03");
var ggreen = srIMG0.select("sur_refl_b04");
var si = sswir1.add(rred)
.subtract(nnir1.add(bblue))
.divide(sswir1.add(rred).add(nnir1.add(bblue)));
//计算干度指数分量裸土指数
var ibi = sswir1.multiply(2).divide(sswir1.add(nnir1))
.subtract(nnir1.divide(nnir1.add(rred)).add(ggreen.divide(ggreen.add(sswir1))))
.divide(sswir1.multiply(2).divide(sswir1.add(nnir1))
.add(nnir1.divide(nnir1.add(rred)).add(ggreen.divide(ggreen.add(sswir1)))));
//计算干度指数分量城市建筑指数
var NDBSI = si.add(ibi).divide(2).rename('ndbsi');
var maxNDBSI = pie.Number(NDBSI.reduceRegion(pie.Reducer.max(), gd, 500).get('ndbsi')) //计算干度指数最大值
var aveNDBSI = pie.Number(NDBSI.reduceRegion(pie.Reducer.mean(), gd, 500).get('ndbsi')) //计算干度指数平均值
var minNDBSI = pie.Number(NDBSI.reduceRegion(pie.Reducer.min(), gd, 500).get('ndbsi')) //计算干度指数最小值
var noraveNDBSI = aveNDBSI.subtract(minNDBSI).divide(maxNDBSI.subtract(minNDBSI)) //通过最大最小值计算归一化干度指数平均值
var ndbsiVis = {
min: -0.3,
max: 0.01,
palette: [
'040274', '040281', '0502a3', '0502b8', '0502ce', '0502e6',
'0602ff', '235cb1', '307ef3', '269db1', '30c8e2', '32d3ef',
'3be285', '3ff38f', '86e26f', '3ae237', 'b5e22e', 'd6e21f',
'fff705', 'ffd611', 'ffb613', 'ff8b13', 'ff6e08', 'ff500d',
'ff0000', 'de0101', 'c21301', 'a71001', '911003'
]
}
Map.addLayer(NDBSI, ndbsiVis, "ndbsi") //干度指数可视化渲染
var index = LST.addBands(NDVI).addBands(WET).addBands(NDBSI)
var bar_options = {
title: "广东省RSEI分量归一化平均值",
legend: ["2020年12月"],
yAxis: ["LST", "NDVI", "WET", "NDBSI"],
xAxisName: "指数值",
yAxisName: "指数",
series: [
[0.577, 0.729, 0.728, 0.321]
],
chartType: "bar",
};
//调用绘制方法,输出图表显示在结果面板中
var chart = ui.Chart.array(bar_options);
chart.setStyle({ width: "380px" });
print(chart);
Export.image({
image: index,
description: "index",
assetId: "result",
region: gd,
scale: 500