如何使用Google Earth Engine (GEE) 从Landsat系列数据中获取并分析30米分辨率的1至20年间(2000年至2020年)逐年的NDVI(归一化差分植被指数)最大值,同时包括哪些预处理步骤如大气校正和云清除?
时间: 2024-12-23 09:16:23 浏览: 8
GEE_UI界面设计部分.pdf
使用Google Earth Engine (GEE) 从Landsat系列数据中获取并分析30米分辨率的1至20年间NDVI的最大值,涉及到以下几个步骤:
1. **数据准备**:
- **数据获取**:首先,从GEE的ImageCollections中选择Landsat 5、7、8(Landsat Collection 1)的数据。这些版本包含了30米分辨率的NDVI产品,如Landsat/LC08/C01/T1_SR(Landsat 8)。
- **时间范围**:指定时间跨度,即2000年至2020年。GEE允许按年份筛选数据,例如`ee.DateRange('2000-01-01', '2020-12-31')`。
2. **预处理**:
- **大气校正**:Landsat数据通常包含大气影响,需要应用大气纠正算法如TOPS (Top of Atmosphere Reflectance) 或 BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function) 来标准化反射率。GEE的`ee.Algorithms.Landsat atmosphericCorrection` 函数可以用于此目的。
- **云清除**:使用像元级云掩码(如Landsat 8的pixel_qa属性)去除含云或云影的像元。可以使用`ee.Filter.mask()` 函数结合云掩码规则。
```javascript
var landsatCollections = [
ee.ImageCollection('LANDSAT/LT05/C01/T1_SR'),
ee.ImageCollection('LANDSAT/LE07/C01/T1_SR'),
ee.ImageCollection('LANDSAT/LC08/C01/T1_SR')
].flatten();
var startDate = ee.Date('2000-01-01');
var endDate = ee.Date('2020-12-31');
var filteredImages = landsatCollections
.filterDate(startDate, endDate)
.map(function(image) {
return image.select('B5', 'B4').subtract('B3').rename('NDVI') // 提取NDVI
.divide(10000) // 归一化
.multiply(0.0001) // 转换为百分比
.addBands(image.select('pixel_qa')) // 添加云掩码 band
.updateMask(ee.Image.pixelQualityFlags(image.select('pixel_qa'))
.bitwiseAnd(1 << 31).eq(0)); // 保留Clear bits
});
```
3. **年份提取和分析**:
对每个年份进行图像序列操作,找出每一年NDVI的最大值。
```javascript
var years = ee.List.sequence(0, 20);
var annualMaxNDVI = years.map(year => {
var yearImages = filteredImages.filterDate(
ee.Date('year=' + year),
ee.Date('year=' + (year + 1))
);
return yearImages.max(); // 获取每年NDVI的最大值
});
```
4. **可视化和下载**:
可以使用GEE的Map组件查看结果,并导出数据到本地或Google Drive。
```javascript
Map.centerObject(years.get(0), 10); // 中心显示第一个年份
Map.addLayer(years.get(0).visualize({min: 0, max: 1}), {palette: ['green', 'red']}, 'annual Max NDVI');
var exportTask = annualMaxNDVI.toList(years.length())
.iterate(function(taskList, currentYear) {
taskList = taskList.add(Export.image.toDrive({
image: taskList.get(currentYear),
description: 'annual_max_ndvi_' + currentYear,
folder: 'your_google_drive_folder',
scale: 30,
crs: 'EPSG:4326'
}));
return taskList;
}, ee.List());
```
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