GEE app不用代码直接下载Landsat单景影像

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此星光明 发表于 2022/09/12 21:00:17 2022/09/12
【摘要】 ​首先奉上这个APP的链接:https://eeflux-level1.appspot.com/EEFlux(Earth Engine Evapotranspiration Flux)是在 Google Earth Engine 系统上运行的 METRIC(使用内部校准以高分辨率映射蒸散)的一个版本。EEFlux 由内布拉斯加大学林肯分校、沙漠研究所和爱达荷大学联合开发,并得到谷歌的资助。E...

首先奉上这个APP的链接:

https://eeflux-level1.appspot.com/

EEFlux(Earth Engine Evapotranspiration Flux)是在 Google Earth Engine 系统上运行的 METRIC(使用内部校准以高分辨率映射蒸散)的一个版本。EEFlux 由内布拉斯加大学林肯分校、沙漠研究所和爱达荷大学联合开发,并得到谷歌的资助。EEFlux 处理从 1984 年到现在的任何时期以及地球上几乎每个陆地区域的各个 Landsat 场景。EEFlux 使用美国 NLDAS 网格化天气数据和全球 CFSV2 网格化天气数据来校准图像的表面能量平衡。实际 ET 计算为表面能量平衡的残差,因为 ET = Rn - G - H 其中 Rn 是净辐射,G 是土壤热通量,H 是感热通量。EEFlux 利用 Landsat 的热波段来驱动地表能量平衡和短波波段来估计植被数量、反照率和地表粗糙度。EEFlux 1 级采用图像的自动校准。ET 以 ETrF 表示,ETrF 表示 ET 作为参考 ETr 的一部分。在 EEFlux 中,ETr 是使用 ASCE 标准化 Penman-Monteith 方程定义的“高”苜蓿参考值计算的。ETrF 类似于传统上使用的“作物系数”。ETrF =​​ ETact / ETr。用 ASCE 标准化 Penman-Monteith 方程定义的紫花苜蓿参考。ETrF 类似于传统上使用的“作物系数”。ETrF =​​ ETact / ETr。用 ASCE 标准化 Penman-Monteith 方程定义的紫花苜蓿参考。ETrF 类似于传统上使用的“作物系数”。ETrF =​​ ETact / ETr。

要应用 EEFlux,用户可以在日期窗口中指定搜索的开始和停止日期,然后将 Google 地图上的橙色图钉移动到感兴趣的区域。当按下“搜索图像”按钮时,EEFlux 将在 Google 档案中搜索那些驻留在日期范围内并覆盖由图钉标识的区域的 Landsat 图像。对于被两条路径覆盖的区域,将显示来自两条路径的图像。然后,EEFlux 将提供该位置的图像列表,并允许用户选择一个图像进行处理。EEFlux 一次处理一个图像(场景)(这将在未来改变)。可用图像列表包括由 USGS EROS 数据中心确定的整个场景的云量百分比评估。

选择图像后,EEFlux 将显示可在地图窗口中显示的数据层列表。可以使用 EEFlux 网站上的热链接将 ETrF 和 ET 实际图像下载为 geo-tiff 文件。

基于 METRIC 的 EEFlux 通用方程的参考可在以下网址获得:http://www.intechopen.com/books/evapotranspiration-remote-sensing-and-modeling/operational-remote-sensing-of-et-and -challenges 是由大学的 Ayse Kilic (Irmak) 博士编写的 Intech 书籍章节。Nebraska-Lincoln 和爱达荷大学沙漠研究所的同事,2012 年。METRIC 的原始参考文献是 Allen 等人,2007 年发表在 ASCE J. Irrigation and Drainage Engineering 上。

定义:

  • 底图 -显示道路、城市和重要特征的谷歌地球地图。
  • 真彩色——这是陆地卫星图像的红色、绿色和蓝色波段的彩色合成。
  • 假色(4、3、2)——这是 Landsat 5 和 7 波段 4、3 和 2 的彩色合成。对于 Landsat 8,它是波段 5、4、3。
  • 假色(7、5、3)——这是 Landsat 5 和 7 波段 7、5 和 3 的彩色合成。对于 Landsat 8,它是波段 7、6、4。
  • 反照率——这代表整个电磁频谱的总反射率。它是从六个主要短波波段计算出来的,对能量平衡工作很有用。基于 Tasumi 等人,2008 年,ASCE J. 水文工程。
  • NDVI –归一化差异植被指数,使用地表反射率从近红外 (NIR) 波段和红色波段计算得出。
  • DEM –以米为单位的数字高程模型。我们使用 30m SRTM。
  • 土地覆盖——对于 CONUS,我们使用 30 m 处的国家土地覆盖数据集 (NLCD)。对于美国本土以外的地区,我们使用分辨率约为 300 m 的欧洲航天局 (ESA) GlobCover 土地利用地图。在这两种情况下,NLCD 的定义和配色方案都用于保持一致性。我们使用最接近 Landsat 图像日期的 NLCD 版本(2001、2006、2011、2016)。
  • 表面温度 -这是从 Landsat 图像得出的地表温度,并使用 Allen 等人 (2007 ASCE IDE) 论文的固定大气校准。Landsat 5 的原始分辨率为 120 m,Landsat 6 为 60 m,Landsat 8 为 100 m。这些都由 USGS-EROS 使用三次卷积重新采样到 30 m
  • 苜蓿参考 ET (ETr) –这是用于每日高苜蓿 Penman-Monteith 参考方程 (ASCE 2005) 的标准化 ASCE 参考 ET,代表接近最大的 ET 率。ETr 往往比草参考 ETo 强 20% 到 40%。对于 CONUS(加利福尼亚除外),每日 ETr 来自 GRIDMET 网格化天气数据。在加利福尼亚使用空间 CIMIS 数据。对于 CONUS 以外的地区,ETr 来自 CFSV2 网格化天气数据。与水分充足的农业环境相比,由于在网格数据集中继承了空气温度的高偏差和蒸汽压的低偏差,ETr 可能会出现 10% 到 20% 的高偏差。因此,可能需要对实际 ET 估计值(地图)进行向下调整。
  • 草参考 ET (ETo) –这是每日修剪的凉爽季节草 Penman-Monteith 参考方程的标准化 ASCE 参考 ET(ASCE 2005,FAO56 1998),代表修剪草的平均最大 ET 率。ETo 往往比苜蓿参考 ETr 低 20% 到 40%。因此,对于水分充足的植被,最大 EToF 预计会高达 1.3 或 1.4。对于 CONUS,每日 ETo 来自 GRIDMET 网格化天气数据。对于 CONUS 以外的地区,ETo 来自 CFSV2 网格化天气数据。与水分充足的农业环境相比,由于在网格数据集中继承了空气温度的高偏差和蒸汽压的低偏差,ETo 可能会出现 10% 到 20% 的高偏差。因此,可能需要对实际 ET 估计值(地图)进行向下调整。
  • ETrF – 标准。口径。– ETrF 是“苜蓿参考 ET 的分数”,类似于基于苜蓿参考的作物系数。ETrF 通常应在 0 到 1.0 或 1.1 之间变化。ETrF 是 EEFlux 在能量平衡过程中开发的。标准校准(std. calib.)使用 EEFlux 的内置自动校准(将随着时间的推移进行修订和改进)。
  • EToF – 标准。口径。– EToF 是“草参考 ET 的分数”,类似于基于草参考的作物系数(FAO56 等)。EToF 通常应在 0 到 1.4 之间变化。EToF 是在 EEFlux 中通过将 ETrF 乘以 24 小时图像期间的 ETr/ETo 比率在能量平衡过程中开发的。标准校准(std. calib.)使用 EEFlux 的内置自动校准(将随着时间的推移进行修订和改进)。
  • 实际 ET,毫米/天标准。口径。–这是与图像日期相关联的每个像素的 24 小时实际 ET,并且与 EEFlux 内的标准自动校准相关联。要获得其他日期的 ETactual,可以将其他日期的 ETrF 乘以 ETr,或者将其他日期的 EToF 乘以 ETo。ETrF 可以在相邻图像之间及时插值。
  • 调整后的 ETrF –这是用户使用 EEFlux 屏幕底部的调整工具进行任何调整后的 ETrF。除了 ETrF – std 之外,还可以下载此图像。口径。图片。
  • 调整后的 EToF –这是用户使用 EEFlux 屏幕底部的调整工具对 ETrF 图像进行任何调整后的 EToF。除了 EToF – std 之外,还可以下载此图像。口径。图片。
  • 调整后的实际 ET –这是用户使用 EEFlux 屏幕底部的调整工具对 ETrF 进行任何调整后图像日期的实际 ET。

 

常见问题 (FAQ)

  • 联系方式:eeflux.manage@gmail.com

  1. 为什么版本号倒退了?

    :我们之前使用的版本号应用不一致。我们现在遵循一种称为语义版本控制的模式。网站上显示的版本是用于生成图像的代码版本,因此当网站布局或网站功能发生变化时,版本号不会改变。只有更改图像处理代码才会导致版本号更改。部署到站点的版本并不总是连续的。

  2. 为什么我的下载不起作用?

    :有两种常见的情况。如果下载甚至没有开始,您的弹出窗口阻止程序可能会阻止下载。只需将其关闭并重试。如果您获得下载的图像但无法打开或损坏,则您的互联网连接可能在下载过程中中断。我们正在研究提供下载的更稳定的方法。

  3. 可以同时处理多个 Landsat 场景和日期吗?

    回答: 不,暂时没有。每个日期和场景都是独立处理的。它们可以在图像处理或 ArcMap 应用程序中下载并拼接在一起。未来的 EEFlux 将具有选择多个场景区域或多个日期并将它们作为一个组进行处理的方法。

  4. 是否可以“调整”ETrF 图像以修改低 ET 区域或高 ET 区域的相对湿度或干燥水平?

    回答: EEFlux 允许用户手动修改 ETrF 在其间拉伸的最小和最大 ETrF。

  5. EEFlux 如何校准?

    回答: EEFlux 是通过为场景表面温度谱的“热”和“冷”部分分配 ETrF 值来校准的。我们目前使用适用于大多数农业区域的自动校准方案。用户应警惕合理的校准端点很少见的时间或地区的结果(例如,北美的冬天、亚马逊雨林)。我们尽最大努力避免选择受云污染的像素作为校准端点,但自动云遮蔽有时并不完美,可能会影响结果。

  6. 下载后如何处理 ETrF 图像?

    回答:您可以按原样使用 ETrF 图像来显示相对 ET 高和低的区域。这些可用于评估缺水区域、灌溉区域和 ET 的空间分布。可以使用诸如 ERDAS 或 ArcMap 等图像处理系统对 ETrF 图像进行“着色”。ETrF 图像可用于开发作物系数曲线并得出土壤水分的估计值。如果需要一段时间内的总(综合)ET,例如一个月或一个生长期或一年,则需要处理多个图像,然后使用艾伦中描述的样条或类似模型进行时间积分et al., (2007) (ASCE J. Irrig. Drain. Engrg.) 和 Kilic 在 Intech。这是通过使用样条函数在感兴趣的时间段内的瞬时 ETrF 图像之间进行插值来完成的,从样条曲线生成该时期内每一天的 ETrF 估计值,并将该 ETrF 值乘以该时期内每一天的参考 ET(高参考值)。然后将每日 ET 值在感兴趣的时间段内(例如,一个月以上)求和。在进行样条连接之前,可能需要对云进行缓解(请参阅常见问题解答 5)。

  7. 如何处理图像的模糊区域?

    回答:云/阴影遮罩图像作为可选下载提供,但不能保证识别图像中存在的所有云/阴影。在图像中,云和阴影的值为 0,所有其他像素为 1。它是使用 Landsat BQA 波段创建的,通过为具有中等置信度(34 - 66 %) 或以上以及具有高置信度 (67 - 100 %) 的云阴影。通常,图像中的所有云和云阴影都需要被识别和“屏蔽”。EEFlux 无法确定云和云影以及喷射尾迹的 ETrF。在常见问题 4 中描述的样条过程之前,应“填充”被遮罩区域留下的“孔”。这可以通过在“相邻”之间进行插值来完成 具有感兴趣像素的有效 ETrF 值的图像日期。在插值过程中,可能需要对降雨事件引起的背景蒸发进行一些调整,以产生更“无缝”的 ETrF 数据修补,如 Kjaersgaard 等人,2011 年(水文过程)中所述。如果不需要调整背景蒸发,则可以运行样条或线性插值,强制穿过云和云阴影“孔”并到达下一个可用图像。

  8. 如果 EEFlux 没有成功生成 ETrF(它“超时”并给出“服务器出现问题。请重试。”消息)怎么办?

    回答: 这可能表明一个或多个数据输入不可用。例如,请参阅常见问题解答编号。9 关于在 Landsat 获取图像后需要多少天来处理图像,以及所需的网格化天气数据出现在地球引擎上的时间。此外,错误消息也可能是由 EEFlux 或 Appspot 脚本中的错误引起的。如果多次尝试后您仍然收到此消息,并且图像的日期早于今天的日期超过两周,请通过常见问题解答顶部列出的地址给我们发送电子邮件。

  9. Landsat 获取图像后需要多长时间才能出现在 Earth Engine 中以供 EEFlux 处理?

    回答:通常,Landsat 图像将在获取后大约两天出现在 Earth Engine 集合中。最近的图像可能具有与其相关的“Tier RT”,而不是“Tier T1”,这意味着热波段的地理位置可能无法与短波段完美匹配。大约三周后,USGS EROS 将“实时”(RT)图像转换为 T1 层。除了两到三天的等待 Landsat 图像外,我们还必须等待网格化天气数据集更新到 Landsat 图像的日期。对于使用 NLDAS、GridMET 和 RTMA 网格化天气集的美国大陆,从今天开始可能需要四到六天。因此,即使最近的 Landsat 图像已列出并可供查看,相关的天气数据可能尚不可用。这将导致出现FAQ 8 中提到的错误消息。对于使用 CFSV2 网格化天气数据集的美国以外的位置,这些数据通常在立交桥后大约六天在 Earth Engine 内部更新。因此,对于日期为今天之前六天或更长时间的图像,可以将 Landsat 图像处理为 ET。

  10. 如何下载图片产品?

    :从 2021 年 6 月 17 日起,EEFlux 可以再次下载各种产品的完整 Landsat 场景,包括 ETrF、EToF 和 ET。在 2019 年至 2021 年 6 月期间,由于 Earth Engine 内部的限制,只能下载图像的一部分。现在可以通过使用以下步骤将图像从 Earth Engine 导出到临时 Google Drive 来下载整个图像:

    1.下载图像的第一步是按下与所需产品相关的下载按钮。

    2.EEFlux 将尝试在您的浏览器中打开第二个网页,该网页将显示文件的名称,并允许您将下载定向到所需的文件夹位置。从时间上看,下载页面可能需要几分钟到一个小时才能呈现出来,具体取决于过去几天内是否处理过相同的产品/图像日期:

    一个。如果图像日期和产品是最近处理过的,那么它可能已经在 EEFlux 系统中可用,并且下载将相对较快地开始。

    湾。如果这是第一次请求下载特定产品和图像日期,因此该图像产品在临时 Google Drive 系统中不可用,您应该看到以下消息:“图像正在导出。这可能需要时间。按下载按钮检查可用性。”,表示图像正在导出到 EEFlux 临时存储系统。您可以在等待时按下“确定”按钮并处理或查看其他产品。

    在正常情况下,处理和导出产品图像的时间不应超过 10 分钟。在大量使用 Earth Engine 期间,导出可能需要几个小时。一段时间后,如果文件保存窗口没有出现,您可以再次按下下载按钮。如果图像仍未完成导出,您将收到与前面所述相同的消息。如果图像已完成导出,那么您应该打开一个文件保存窗口。一旦图像在系统中可用,下载应该开始。图像将在 EEFlux 存储系统上存储 3 天。在那之后,系统将不得不重新处理要导出的图像。

    对于单个 Landsat 日期,下载的 ETrF、EToF 或 ET 图像的大小约为 200 mb。它将显示为 geo-tiff 文件 (.tif)。不幸的是,tif 文件不会保留它们的“颜色”。这可以添加到 GIS 包中,例如 ArcMap、QGIS 或其他空间图形查看器。

    在未来的版本中,将提供一个工具来检查您的下载任务的状态。

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