R语言——AVOCADO“(异常植被变化检测)算法(1990-2015数据分析)监测森林干扰和再生(含GEE影像下载代码)

简介: R语言——AVOCADO“(异常植被变化检测)算法(1990-2015数据分析)监测森林干扰和再生(含GEE影像下载代码)

"AVOCADO"(异常植被变化检测)算法

AVOCADO"(异常植被变化检测)算法是一种连续的植被变化检测方法,也能捕捉植被再生。该算法基于 R 软件包 "npphen"(Chavez 等人,2017 年),开发用于监测物候变化,并经过调整,以半自动和连续的方式监测森林干扰和再生。该算法使用所有可用数据,不需要某些预处理步骤,如去除异常值。参考植被(本例中为未受干扰的森林)取自附近已知在整个时间序列中未受干扰的像素,因此无需留出部分时间序列作为历史基线。通过在 AVOCADO 中使用完整的时间序列,可以对植被变化做出更可靠的预测,同时提高我们处理数据缺口的能力。该算法考虑了年度物候的自然变异性(利用核拟合的灵活性),因此适用于监测季节性强的地区(如干旱生态系统)和渐变/微小变化的地区(如退化)。

"AVOCADO"(异常植被变化检测)算法是一种用于检测植被变化的算法。这个算法主要用于遥感图像的处理,通过比较不同时间点的图像来识别和定位植被变化的区域。

该算法的核心思想是将植被的变化视为异常值,并使用统计学方法来检测和分类这些异常值。具体而言,AVOCADO算法使用了聚类分析和假设检验的技术,对图像中的像素进行分类和比较。

首先,AVOCADO算法将两个不同时间点的图像分别转换为灰度图像。然后,使用聚类分析将像素分为不同的类别,类别之间的差异被认为是植被变化的指标。

接下来,AVOCADO算法使用假设检验来确定哪些类别的差异是统计显著的。通过比较类别之间的均值和方差,算法能够确定哪些区域的植被发生了显著变化。

最后,AVOCADO算法将检测到的变化区域标记出来,并生成一个变化图像,以便进一步分析和应用。

总的来说,AVOCADO算法是一种有效的植被变化检测方法,可以在遥感图像中准确地识别和定位植被变化的区域。它可以在农业、环境监测和城市规划等领域中得到广泛应用。

步骤

步骤 1:安装所需软件包

软件包可通过 github 获取,并可通过 "远程 "安装:

library(remotes) 
install_github('MDecuy/AVOCADO')  
#load library
library(AVOCADO)

 

请注意,关于 AVOCADO 算法所有参数的解释可在 github 文档中找到。

其他需要的软件包:rgdal、raster、npphen、bfastSpatial、RColorBrewer、rts、lubridate

GitHub - MDecuy/AVOCADO: Monitoring vegetation change in a continuous way

步骤 2:下载卫星数据

目前有多种卫星来源和数据下载方式,如地球探索者或谷歌地球引擎平台。有关如何在谷歌地球引擎指南平台上下载各种卫星数据的信息很多,但在此我们提供了一个 Landsat Collection 2 Level 2 数据的小型示例脚本。

第一步是上传您感兴趣区域(AOI)的形状文件。这可以在 "资产 "选项卡下完成,一旦上传,您就可以将目录(见 "表 ID")添加到下面的脚本中(在 "var input_polygon "下)。

GEE代码:

//Downloading Landsat data via the Google Earth Engine (GEE) platform.
// Paste this code into your GEE script page
// Specify the location of the before uploaded shapefile in your assets
var input_polygon = 'users/yourusername/ AOI';
// Export folder in your google drive
var input_export_folder = 'FolderName_You_Created_in_Your_GoogleDrive_Account';
// Start and end dates
var input_StartStr = ee.String('1990-01-01');
var input_FinishStr = ee.String('2015-01-01');
/* available indices: NDVI (ndvi_ind), NBR (nbr_ind), EVI (evi_ind), SAVI (savi_ind), tasseled cap 
brightness (Tcap_bri_ind), tasseled cap greenness (Tcap_gre_ind), tasseled cap wetness (Tcap_wet_ind)
Specify the vegetation indices you are interested in by marking it as TRUE, or if not as FALSE. 
In this example we use NDMI.*/
var ndvi_ind = ['FALSE'];
var ndmi_ind = ['TRUE'];
var nbr_ind = ['FALSE'];
var evi_ind = ['FALSE'];
var savi_ind = ['FALSE'];
var Tcap_bri_ind = ['FALSE'];
var Tcap_gre_ind = ['FALSE'];
var Tcap_wet_ind = ['FALSE'];
///
// END of input variables.
/* The following lines can be left default, unless you want 
to change e.g. the cloud cover percentage.*/
///
// Buffer to download around the above area, use 0 for no buffer
var input_buffer = 0;
// Convert text string dates to date tpe
var Start = ee.Date(input_StartStr);
var Finish = ee.Date(input_FinishStr);
// Create a feature collection out of the fustion table id
var Polygon = ee.FeatureCollection(ee.String(input_polygon));
// Buffer the area of interest
var PolygonBuffer = input_buffer === 0 ? Polygon.first().geometry() : Polygon.first().geometry().buffer(input_buffer);
Map.addLayer(PolygonBuffer,null,'Buffer');
Map.centerObject(PolygonBuffer);
// Standard names to rename the bands regardless of collection
var selected_bands = ['blue','green','red','nir','swir','swir2','QA_PIXEL'];
// Applies scaling factors.
var applyScaleFactors = function (image) {
  var opticalBands = image.select('SR_.*').multiply(0.0000275).add(-0.2);
  return image.addBands(opticalBands, null, true);
};
// Merge the 3 collections, select, and rename the bands to standard names
var Collection = ee.ImageCollection('LANDSAT/LT05/C02/T1_L2').map(applyScaleFactors)
  .select(['SR_B1','SR_B2','SR_B3','SR_B4','SR_B5','S
相关文章
|
6月前
|
监控 安全 算法
137_安全强化:输入过滤与水印 - 实现输出水印的检测算法与LLM安全防护最佳实践
随着大语言模型(LLM)在各行业的广泛应用,安全问题日益凸显。从提示注入攻击到恶意输出生成,从知识产权保护到内容溯源,LLM安全已成为部署和应用过程中不可忽视的关键环节。在2025年的LLM技术生态中,输入过滤和输出水印已成为两大核心安全技术,它们共同构建了LLM服务的安全防护体系。
689 148
|
12月前
|
数据采集 机器学习/深度学习 算法
别急着上算法,咱先把数据整明白:大数据分析的5个基本步骤,你都搞对了吗?
别急着上算法,咱先把数据整明白:大数据分析的5个基本步骤,你都搞对了吗?
839 4
|
7月前
|
传感器 资源调度 算法
DDMA-MIMO雷达多子带相干累积目标检测算法——论文阅读
本文提出一种多子带相干累积(MSCA)算法,通过引入空带和子带相干处理,解决DDMA-MIMO雷达的多普勒模糊与能量分散问题。该方法在低信噪比下显著提升检测性能,实测验证可有效恢复目标速度,适用于车载雷达高精度感知。
897 4
DDMA-MIMO雷达多子带相干累积目标检测算法——论文阅读
|
6月前
|
开发框架 算法 .NET
基于ADMM无穷范数检测算法的MIMO通信系统信号检测MATLAB仿真,对比ML,MMSE,ZF以及LAMA
简介:本文介绍基于ADMM的MIMO信号检测算法,结合无穷范数优化与交替方向乘子法,降低计算复杂度并提升检测性能。涵盖MATLAB 2024b实现效果图、核心代码及详细注释,并对比ML、MMSE、ZF、OCD_MMSE与LAMA等算法。重点分析LAMA基于消息传递的低复杂度优势,适用于大规模MIMO系统,为通信系统检测提供理论支持与实践方案。(238字)
|
10月前
|
机器学习/深度学习 运维 监控
实时异常检测实战:Flink+PAI 算法模型服务化架构设计
本文深入探讨了基于 Apache Flink 与阿里云 PAI 构建的实时异常检测系统。内容涵盖技术演进、架构设计、核心模块实现及金融、工业等多领域实战案例,解析流处理、模型服务化、状态管理等关键技术,并提供性能优化与高可用方案,助力企业打造高效智能的实时异常检测平台。
986 1
|
9月前
|
存储 监控 算法
基于跳表数据结构的企业局域网监控异常连接实时检测 C++ 算法研究
跳表(Skip List)是一种基于概率的数据结构,适用于企业局域网监控中海量连接记录的高效处理。其通过多层索引机制实现快速查找、插入和删除操作,时间复杂度为 $O(\log n)$,优于链表和平衡树。跳表在异常连接识别、黑名单管理和历史记录溯源等场景中表现出色,具备实现简单、支持范围查询等优势,是企业网络监控中动态数据管理的理想选择。
249 0
|
10月前
|
机器学习/深度学习 监控 算法
面向办公室屏幕监控系统的改进型四叉树屏幕变化检测算法研究
本文提出一种改进型四叉树数据结构模型,用于优化办公室屏幕监控系统。通过动态阈值调节、变化优先级索引及增量更新策略,显著降低计算复杂度并提升实时响应能力。实验表明,该算法在典型企业环境中将屏幕变化检测效率提升40%以上,同时减少资源消耗。其应用场景涵盖安全审计、工作效能分析及远程协作优化等,未来可结合深度学习实现更智能化的功能。
196 0
|
6月前
|
机器学习/深度学习 算法 机器人
【水下图像增强融合算法】基于融合的水下图像与视频增强研究(Matlab代码实现)
【水下图像增强融合算法】基于融合的水下图像与视频增强研究(Matlab代码实现)
629 0
|
6月前
|
数据采集 分布式计算 并行计算
mRMR算法实现特征选择-MATLAB
mRMR算法实现特征选择-MATLAB
410 2
|
7月前
|
传感器 机器学习/深度学习 编解码
MATLAB|主动噪声和振动控制算法——对较大的次级路径变化具有鲁棒性
MATLAB|主动噪声和振动控制算法——对较大的次级路径变化具有鲁棒性
343 3