波段代数与波段计算：探索谷歌地球引擎中的栅格数据处理

2023-10-01 23:58:54

简介

谷歌地球引擎 (GEE) 是一个强大的云端平台，用于处理和分析大规模的地理空间数据。GEE 提供了丰富的工具和算法，用于各种地理空间应用，包括遥感、图像处理和机器学习。

在 GEE 中，栅格代数和波段计算是处理和分析栅格数据的基本操作。栅格代数是指对栅格数据的各个波段进行数学和逻辑运算的过程，而波段计算是指对单个波段或多个波段应用特定的算子或函数。

栅格代数

GEE 中的栅格代数允许您对栅格数据集中的波段执行一系列算术和逻辑运算。这些运算包括加法、减法、乘法、除法、取模和求幂。逻辑运算包括 AND、OR、NOT 和 XOR。

例如，以下代码使用 GEE 中的栅格代数从 Landsat 8 图像中计算归一化植被指数 (NDVI)：

// 加载 Landsat 8 图像
var image = ee.Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_123032_20190514');

// 计算 NDVI
var ndvi = image.normalizedDifference(['B5', 'B4']).rename('NDVI');

波段计算

波段计算允许您对单个波段或多个波段应用特定算子或函数。GEE 提供了各种算子，包括数学函数（如正弦和余弦）、统计函数（如最小值和最大值）和逻辑函数（如大于和小于）。

例如，以下代码使用 GEE 中的波段计算从 Landsat 8 图像中提取绿色波段：

// 加载 Landsat 8 图像
var image = ee.Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_123032_20190514');

// 提取绿色波段
var green = image.select('B3').rename('green');

条件语句

GEE 中的条件语句允许您根据特定条件对栅格数据进行有条件处理。条件语句包括 if-else 语句和 case 语句。

例如，以下代码使用 GEE 中的条件语句从 Landsat 8 图像中提取高植被区域：

// 加载 Landsat 8 图像
var image = ee.Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_123032_20190514');

// 计算 NDVI
var ndvi = image.normalizedDifference(['B5', 'B4']).rename('NDVI');

// 根据 NDVI 值提取高植被区域
var highVeg = ndvi.gt(0.3).rename('high_veg');

高级示例

栅格代数和波段计算可以结合使用来执行复杂的数据处理任务。例如，以下代码使用 GEE 中的栅格代数和波段计算来计算土地表面的温度：

// 加载 Landsat 8 图像
var image = ee.Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_123032_20190514');

// 计算热红外波段
var thermal = image.select('B10');

// 将热红外波段转换为开尔文温度
var kelvins = thermal.multiply(0.003474);

// 从开尔文温度中减去 273.15 以获得摄氏温度
var celsius = kelvins.subtract(273.15).rename('temperature');