Полоса пропускания ближнего-ИК канала у Lansat 8

[Константин Силкин]

Коллеги, а как вы относитесь к тому, что полоса пропускания ближнего-ИК канала у Landsat 8 сузилась в 4.3 раза, а красного в 2 раза?

Я подумал, что и радиации NIR-канал будет сейчас собирать приблизительно вчетверо меньше, а красный — вдвое. Если бы сужение полос пропускания каналов было бы взаимообразным, то формула расчёта NDVI в общих чертах сохранила свою актуальность. А так её надо скорректировать.
Из-за нелинейности спектральной характеристики атмосферы аналитически определить на сколько меньше света собирают теперь каналы трудно. Поэтому поставил простой эксперимент. Нашёл по одной местности две сцены, снятые 7-м и 8-м Landsat с минимальной разницей по времени (1 сутки). Вычислил NDVI по обеим. Результаты удалось согласовать только после того как для расчёта NDVI по данным Landsat 8 применил следующую формулу:
NDVI8=(2*NIR-Red)/(2*NIR+Red)
Будет очень интересно узнать какие есть у кого соображения по этому поводу

[bolotoved]

Вопрос интересный, но тут есть как минимум два нюанса.

1. NDVI колеблется от сезона к сезону и от года к году, по этому сравнивать лучше на какой-то такой экосистеме, где флюктуации NDVI минимальны (возможно это сомкнутый хвойный лес или какой-то неживой объект) или, что лучше, сравнивать Landsat 7 и 8 за примерно сходные даты, с landsat 5 при этом сравнить, конечно, не получится.
2. Сравнивать надо после атмосферной коррекции, но пока не очень ясно как корректировать Landsat 8.

[alexandr cherepanov]

Ну как минимум в TOA Reflectance надо переводить.
Ссылка уже была

[Константин Силкин]

Спасибо, Александр, за ссылку. Может пригодится, но пока не ясно к чему. Какое отношение пересчёт в значения излучения или отражающей способности вне пределов атмосферы имеет к проблеме NDVI ?

[alexandr cherepanov]

Можете не пересчитывать, но тогда не пытайтесь их с чем то сравнивать.

Собственно по самому вопросу

Коллеги, а как вы относитесь к тому, что полоса пропускания ближнего-ИК канала у Landsat 8 сузилась в 4.3 раза, а красного в 2 раза?

Отношусь положительно.
Если примерно рассчитать ESUN по одной из моделей, то различия не столь существенны. ChKur у меня под рукой нету поэтому считал оба сенсора на Kurucz 2005 года.
ETM+ RED 1561.5 (ChKur 1547)
ETM+ NIR 1063.9 (ChKur 1044)
OLI RED 1571.8
OLI NIR 972.7

[Константин Силкин]

Александр, я конечно догадался по вашей цитате моего первого предложения, что вы пытались мне ответить. И спасибо вам за это. Однако я ровным счётом ничего не понял. Вы бы хоть ссылочку дали чтобы понять о чём вы. Причём желательно на русском языке. А ещё лучше сами своими словами объясните, пожалуйста

[alexandr cherepanov]

Для чего нужно переводить DN в показатели излучения на сенсоре
Режимы съемки ETM+ и их влияние на значения DN

[Константин Силкин]

Спасибо, Александр! Очень интересные заметки. Однако до конца мы так и не дошли:

Обычно, следующим шагом после пересчета DN в количество приходящего на сенсор излучения является пересчет полученных значений в абсолютные безразмерные значения отражения (reflectance), которые характеризуют отношение количества поступившего на объект света и количество света им отраженного. Такие данные удобны тем, что они не зависят от времени и сезона съемки, влияния атмосферы и зависят только от самого объекта. О том, как пересчитать излучение на сенсоре в отражение читайте в следующих заметках.

Судя по этой цитате из первой статьи самое интересное ещё впереди. Но где?

[gamm]

Но где?

ссылка была ранее, сами константы - в метаданных к снимку. А всякие ESUN, ChKur и прочие Kurucz 2005 - это архитектурные излишества, как-бы учитывающие состояние атмосферы. Если повезет.

[alexandr cherepanov]

А всякие ESUN, ChKur и прочие Kurucz 2005 - это архитектурные излишества, как-бы учитывающие состояние атмосферы. Если повезет.

Вы о чем, какое состояние атмосферы?
ESUN - Mean Solar Exoatmospheric Irradiance (W/m2/micron)

[Константин Силкин]

Спасибо, gamm!
Т.е., насколько я понял, надо взять параметр L_lambda, рассчитанный по формуле из первой статьи, разделить на синус параметра SUN_ELEVATION из MTL-файла и получится то значение, которое можно использовать при вычислении NDVI так, чтобы результаты были сопоставимыми для разных поколений Landsat. Верно?

[gamm]

Вы о чем, какое состояние атмосферы?

ChKur, Kurucz - где-то рядом с MODTRAN, или я ошибаюсь? для перевода DN никакие расчеты, кроме коэффициентов из метаданных, вроде не нужны.

[alexandr cherepanov]

MODTRAN моделирует как будет распространяться поступившее излучение через атмосферу. А ChKur, Kurucz и прочие моделирует мощность излучения поступившего на верхнюю границу атмосферы.

Для Landsat 7
DN переводятся в radiance
Radiance переводятся в TOA reflectance
Для Landsat 8
предлагают сразу делать перевод из DN в TOA reflectance
ρλ = (MρQcal + Aρ)/sin(θSE)

Полученные значения reflectance - абсолютные безразмерные коэффициенты отражения, можно сравнивать поскольку устранены различия условий освещенности и калибровки сенсоров. Но не учтено влияние атмосферы, а оно может быть существенно.
Про коррекцию влияния атмосферы:
http://gis-lab.info/qa/atcor.html
viewtopic.php?f=20&t=11672
viewtopic.php?f=3&t=4091&start=30

[bolotoved]

M
Для Landsat 8
предлагают сразу делать перевод из DN в TOA reflectance
ρλ = (MρQcal + Aρ)/sin(θSE)

А кто и где это предлагает, если не секрет?

[alexandr cherepanov]

USGS