MODIS系列之NDVI（MOD13Q1）十：时间序列滤波之软件TIMESAT

时间序列滤波之软件TIMESAT

前言：由于之前和当下滤波的需要，苦于网上此道太孤，且内容大多陈旧、不详细。特作此系列，特别做此文章。本篇博文和下一篇博文只是抛砖引玉，另一种解释是关于时间序列滤波之软件TIMESAT这个方法，我在网上找了好久，可能是我找的方式不对，但是资料真的好少。我喜欢用不同的方法来解决问题，该系列前九个博文提供的都是较成熟的方法。但这篇和下一篇却是残篇，之所以仍要发布出来，是想通过这种方式来公布，以此来获得大家的帮助。

如果，有对TIMESAT相关研究经历的，请不吝赐教。我会尽力把该篇博文内容补充完整。

 

目录：

一、TimeSat下载及matlab配置

二、TimeSat 3.1软件的使用和说明详解（后续补充）

三、（后续补充）

.....

 

准备：

1.TimeSat安装包

2.MATLAB2018b(matlab每年分上下半年发布两个版本，一个是上半年的a，和下半年的b。建议通常用b，因为通常更稳定)（虽然该博文发布的时间，正逢美国对我国进行实体清单限制的当下。尤其是MATLAB授权。只希望国产软件借此东风，扶摇直上）

 

TimeSat是一款不错的时间序列滤波软件，很专业，在提取植被物候参数方面有着很好的应用，本文主要讲解TimeSat 3.3软件在Windows和Matlab平台的安装及TimeSat 3.3软件的使用和说明详解。

特别标注：该软件3.1版本只适合xp系统以及2011的matlab，后来在官网上找到了最新的3.2版本。支持64位操作系统以及2014的matlab。但现在大多操作系统是win10，且matlab大多用的也是2016、2017、2018以及2019之类的。又因为截止到今天（指本篇文章编写的时间2020.4.10）最新版的是3.3，所以最好选3.3。

大家可以直接去官网（http://www.nateko.lu.se/TIMESAT/timesat.asp）注册下载。

官网截图如下：（建议大家打开国外网站用Google和Firefox浏览器）（此法下不了）

但是有一个问题是，官网注册的时候，会用到Google公司的rechaptcha验证码系统，因为大天朝的墙太高了，所以是刷不出来的，可以选择挂vpnFQ下载。

 

如果不想FQ的话，可以从我的百度网盘链接里下载链接：

https://pan.baidu.com/s/11l13d7jB3zSJfV-conDHWA
提取码：yuix
一、timesat3.3安装

所需软件：tinesat3.3 （7.9MB）

所需平台：matlab(本人用matlab2018b)

1.通过上方百度网盘或其它渠道获取的软件包

 2.解压并打开文件查看。timesat提供两种平台，我们用的是matlab文件夹。只需查看即可。

 3.打开matlab2018b(matlab一年发行两个版本，上半年为a，下半年为b。多用b，更稳定。)

4.点击设置路径（如果点不开，可能是第一次点开，点开不了。点击附近的布局图标。以后都是点开设置路径）

 5.单击“添加并包含子文件夹”

6.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

 7.安装成功如下：

 8.命令行窗口输入 TIMESAT  （大写）

 9.enter后打开TimeSat软件，进入主界面如下，主要分数据准备、数据处理和后续处理三个模块

 注：为了方便使用该软件，可将工作空间定位到当前目录，点击TIMESAT主菜单File→Preference进行设置（建议不更改路径），如下图所示

 

 二、TimeSat 3.1软件的使用和说明详解

接触过TimeSat，由于该方面资料一直很少，当时时间紧，没办法只好换了条路进行。做过或参与某件事的因该比较清楚，当有目标或任务驱动的时候学东西掌握最快。由于现在不接触这方面，所以暂时只能提供这些东西，但一直愿与大家一起补充。因为受ArcGIS 帮助文档的启发。从官网上下载了TimeSat的软件使用手册（因为官网是英文，如果嫌麻烦。为了便于下载，也可直接使用本文提供的下载方式。但使用手册是全英的）以及官网举例的常问问题（已做汉译）。想具体了解TimeSat 软件而又不清楚如何下手的，个人建议可以看看使用手册，但是是全英的，对于一部分人可能不友好。

1.TimeSat软件使用手册下载

3.3版软件手册：
Eklundh，L.和Jönsson，P.，2017年，TIMESAT 3.3，具有季节性趋势分解和并行处理功能-软件手册。隆德大学，第92页。
[ PDF版本]     链接: https://pan.baidu.com/s/1uYXp4GLmQO9q0DEzLqvoxw 提取码: msmx

3.2版软件手册：
Eklundh，L.和Jönsson，P.，2012年，具有并行处理功能的TIMESAT 3.2-软件手册。隆德大学，第88页。
[ PDF版本]     链接: https://pan.baidu.com/s/1jfpGSQfl9BY2vDO-lbd3Hg 提取码: wu3k

3.1版软件手册：
Eklundh，L.和Jönsson，P.，2012年，TIMESAT 3.1-软件手册。隆德大学，第82页。
[ PDF版本]     链接: https://pan.baidu.com/s/1lVWIzhoD9vRLsNzwBW7G2A 提取码: pywt

2.常问问题

    为什么TIMESAT 3.1.1不能与Matlab 2014b一起使用？
    Matlab 2014b进行了许多更改，使TIMESAT 3.1.1成为可能。与该版本不兼容。它们在版本3.2中已修复。

    支持哪些平台和操作系统？
    TIMESAT 3.2是在Windows 7（64位）和Linux CentOS（64位）下与Matlab 2012b和2014b一起开发的。TIMESAT 3.1是在Windows XP（32位）和Linux CentOS（64位）下在Matlab R2010b上开发的。Fortran程序是使用Intel Fortran并行工作室XE 2011编译的。

    3.2、3.1、3.0和2.3版之间的主要变化是什么？
    有关详细信息，请参见“软件版本”下的文本。

    如何将图像转换为适合TIMESAT的格式？
    这是一个常见问题，但是我们没有能力维护来自不同图像处理或GIS软件包的格式转换信息。相反，我们选择使用最通用的格式类型，即平面二进制文件，大多数软件包都支持这种格式。有关更多信息，请参见“文件格式”下的文本。

    我的时间序列中缺少一些数据-我仍然可以运行TIMESAT吗？
    TIMESAT每年需要相等数量的数据文件（如果ASCII文件中的数据等于数据值的数量）。如果某个日期缺少图像，则必须为此日期添加一个图像，其中包含每个像素缺失数据的代码（例如-999）。运行TIMESAT时，将指定数据范围，以排除该丢失的值。从ASCII文件运行时，可以将丢失的数据值仅添加到正确位置的数据值列表中。TIMESAT使用最小二乘拟合，可以应对时间序列中一定数量的缺失数据值。但是，如果遇到太多丢失的数据值，则处理将跳至下一个像素。

    我有两年的数据，但是从TIMESAT的输出中只能得到一个季节？
    TIMESAT产生的季节总是比数据年少。这是因为一个日历年可能并不总是包含一个完整的生长季节（例如，如果该季节开始于12月而结束于10月）。TIMESAT将开始处理遇到的第一个完整季节，一直持续到数据集结束为止，并生成n-1个季节。如果用户要处理某一特定年份，则必须在今年两边都添加数据。因此，至少需要三年的数据才能确保生成中期的物候综合图。如果在要处理的时间段之前和之后的几年中都没有数据文件，我们建议用户复制数据的第一年和最后几年，并在时间序列中添加第一和最后一个。我们在新用户手册中添加了一个部分来阐明这一点。

    使用seas2img处理TIMESAT输出时，为什么会得到仅包含丢失数据的大区域？
    如果您未指定足够宽的时间间隔以包括seas2img中的整个生长季节，则可能会发生这种情况。间隔有时需要非常宽，可能跨越一年半。尝试扩大间隔，看看是否获得了所有区域的数据。另一个原因可能是原始数据太嘈杂，以至于TIMESAT无法识别您所在地区的任何有意义的地震。您可以通过在seas2img中设置单独的缺失值代码来区分这些情况。

    TIMESAT是否可以在所有操作系统和Matlab版本上运行？
    不，请参阅上面的支持的操作系统。我们尚未系统地测试Windows和Matlab的其他组合。但是，不同的语言版本似乎存在一些问题。不幸的是，我们没有能力解决这些问题。

    使用Matlab编译器运行时（MCR）执行TIMESAT时发生错误。
    一些用户报告了TIMESAT MCR版本的问题。我们无法回答其中大多数问题，但是，有时我们会从用户那里得到有用的提示。
    Antoine Denis报告了以下内容：

    MCR已安装确定，但是在启动TIMESAT.exe时出现以下消息：
    “错误：无法访问MCR组件缓存。”
    组件缓存是位于以下目录中的文件夹：“ C：\ Users \ username \ AppData \ Local \ Temp \ username \ mcrCache7.14”，并且由于某些原因可能会损坏。Denise建议以下内容：

    转到目录“ C：\ Users \用户名\ AppData \ Local \ Temp \用户名\ mcrCache7.14”。
    简单地给一个新名称，如“old_mcrCache7.14”中的“mcrCache7.14”文件夹
    上按一下启动“TIMESAT.exe”（文件夹中的“... \ TIMESAT \ timesat311_standalone_windows32 \ timesat311 \编译\的Win32）”
    这会自动将在目录“ C：\ Users \ username \ AppData \ Local \ Temp \ username \ mcrCache7.14”中重新创建一个有效的“ mcrCache7.14”文件夹。
    TIMESAT现在应该正常打开了。