Преображение кепки с кисточками

Tasseled Cap Transformation для светлой и темной почвы

Преобразование кисточки — это метод преобразования спектральной информации спутниковых данных в спектральные индикаторы. Этот индекс особенно используется при анализе растительности ( фенологических стадий).

Фон

В 1976 году Индекс кисточек опубликовали Р. Дж. Каут и Г. С. Томас . Он был создан на основе спектральной информации со спутника Landsat . Коэффициенты Tasseled Cap, используемые в линейном уравнении преобразования Tasseled Cap, зависят от датчика и поэтому были получены для каждой сенсорной системы. Индекс связан с анализом главных компонентов и индексами растительности .

Расчет

В алгоритме используются шесть из семи диапазонов Landsat TM, генерирующих три уровня информации:

• Tasseled Cap Band 1 (яркость, значение измерения для земли)
• Tasseled Cap Band 2 (зеленость, измеренное значение растительности)
• Tasseled Cap Band 3 (влажность, измеренное значение взаимодействия влаги почвы и кроны)

Алгоритм для этих трех уровней информации представляет собой взвешенную сумму диапазонов Landsat (без теплового канала 6), где каждый диапазон умножается на определенные коэффициенты. Ранние продукты Landsat:

• Яркость = 0,3037 (диапазон 1) + 0,2793 (диапазон 2) + 0,4743 (диапазон 3) + 0,5585 (диапазон 4) + 0,5082 (диапазон 5) + 0,1863 (диапазон 7)
• Зеленость = -0,2848 (диапазон 1) - 0,2435 (диапазон 2) - 0,5436 (диапазон 3) + 0,7243 (диапазон 4) + 0,0840 (диапазон 5) - 0,1800 (диапазон 7)
• Влажность = 0,1509 (диапазон 1) + 0,1973 (диапазон 2) + 0,3279 (диапазон 3) + 0,3406 (диапазон 4) – 0,7112 (диапазон 5) – 0,4572 (диапазон 7)

Продукты Landsat 8/9:

• Яркость = 0,3037 (диапазон 2) + 0,2793 (диапазон 3) + 0,4743 (диапазон 4) + 0,5585 (диапазон 5) + 0,5082 (диапазон 6) + 0,1863 (диапазон 7)
• Зеленость = -0,2941 (диапазон 2) - 0,243 (диапазон 3) - 0,5424 (диапазон 4) + 0,7276 (диапазон 5) + 0,0713 (диапазон 6) - 0,1608 (диапазон 7)
• Влажность = 0,1511 (диапазон 2) + 0,1973 (диапазон 3) + 0,3283 (диапазон 4) + 0,3407 (диапазон 5) – 0,7117 (диапазон 6) – 0,4559 (диапазон 7)

Ссылки

• Каут Р.Дж. и Г.С. Томас (1976): Кепка с кисточками - графическое описание спектрально-временного развития сельскохозяйственных культур с точки зрения LANDSAT. Материалы симпозиума по машинной обработке данных дистанционного зондирования [1]
• Шэн Л., Хуан Дж. и Тан XJ Zhejiang Univ. B (2011) 12: 780. https://doi.org/10.1631/jzus.B1100088.
• Крист, Э.П., и Каут, Р.Дж. (1986). Шапка с кисточками раскрыта. [преобразования данных MSS и TM]. https://www.asprs.org/wp-content/uploads/pers/1986journal/jan/1986_jan_81-86.pdf
• Мухаммад Хасан Али Байг, Лифу Чжан, Тонг Шуай и Цинси Тонг (2014) Вывод преобразования кепки с кисточками на основе отражения от спутника Landsat 8, Remote Sensing Letters, 5:5, 423-431, doi:10.1080/2150704X.2014.915434