ENVI扩展工具:HANTS
HANTS,即NDVI时间序列谐波分析法(Harmonic Analysis of NDVI Time-Series)。可对时间序列数据进行平滑。该方法是一种新的物候分析方法,可用于定量化的监测植被动态变化。其核心算法是傅里叶变换和最小二乘法拟合, 即把时间波谱数据分解成许多不同频率的正弦曲线和余弦曲线,从中选取若干个能够反映时间序列特征的曲线进行叠加,以达到时间序列数据的重建目的。
NDVI时间序列谐波分析法是对快速傅立叶变换的改进,它不仅可以去除云污染点,而且对时序图像的要求不象快速傅立叶变换(FFT)那么严格,它可以是不等时间间隔的影像。Hants工作过程是: 首先由所有的离散数据量生成最小平方拟合曲线, 然后检查每一个数据值, 将它与曲线进行比较。图像上受云干扰的点, NDVI值会很低, 因此, 明显低于拟合NDVI 变化曲线的点是受云干扰的点, 要剔除并赋零值。其中偏离量超过阈值最大的点最先剔除, 然后根据剩余的采样点重新生成拟合曲线, 再检查每个数据值, 再剔除偏离曲线值超过阈值的点。反复循环此过程, 最后就能生成光滑的曲线。
为了简化在ENVI中使用HANTS的难度,编写ENVI扩展补丁。
使用默认参数即可得到较优效果。
注:本工具支持ENVI 5.3及以上版本,源代码已提供下载,可自行用在其他版本。
注:本工具使用了ENVI分块技术,对数据量没有限制。
注:本工具将自动忽略背景值,不需要使用掩膜文件。
安装方法
方法1:使用 ENVI App Store 进行 ENVI 扩展工具的安装与管理。
App Store 下载地址:envi.geoscene.cn/appstore
方法2:手动下载 https://envi.geoscene.cn/appstore/hantstool1
下载 zip 压缩包并解压,将得到的 extensions 和 custom_code 文件夹拷贝到如下 ENVI 安装路径,覆盖同名文件夹即可:
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ENVI 5.3 - C:\Program Files\Exelis\ENVI53\
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ENVI 5.4 及以上 - C:\Program Files\Harris\ENVI5x\
重启 ENVI 即可使用。
工具使用
1. 在Toolbox中启动 /Extensions/HANTS Tool工具;
2. 参数说明可参考上面的博文;
3. Input Raster:选择NDVI时序数据,即NDVI数据波段组合(Layer Stacking)的结果;
4. 设置输出路径,单击OK执行。
处理效果如下图所示,红色为原始光谱,绿色为平滑后光谱。