像素时间序列变化浏览器

像素时间序列变化浏览器允许您使用连续变化检测和分类 (CCDC) 方法或基于 Landsat 的干扰和恢复趋势检测 (LandTrendr) 方法,以确定单个像素值随时间的变化。 这样,您可以在对整个数据集使用使用 CCDC 分析变化使用 LandTrendr 分析变化工具来处理数据之前,优化模型参数以关注特定的变化事件。

数据设置

要为图表定义数据设置,请访问图表属性窗格中的数据选项卡。 输入数据可以是任何多维栅格类型,但是,构建转置且采用 CRF 格式的多维栅格将具有更好的性能。 有关详细信息,请参阅多维云栅格格式

时间序列图

生成像素时间序列变化图表的选项有两个。 时间序列下拉菜单中提供的两个选项将使用所选方法将模型曲线拟合到时间序列。 以下选项可用于像素时间序列变化图表:

  • CCDC - 使用连续变化检测和分类方法评估像素值随时间的变化,并拟合曲线。使用 CCDC 方法拟合的像素变化曲线
  • LandTrendr - 使用基于 Landsat 的干扰和恢复趋势检测方法评估像素值随时间的变化,并拟合曲线。

使用 CCDC 探索像素变化

使用 CCDC 算法探索像素值随时间的变化。 由于 CCDC 分析执行递归谐波回归,因此建议输入多维栅格具有密集的时间分辨率,从而以最佳方式呈现变化周期。 例如,理想的数据集将在某个位置包含数年的每月数据。 有关此方法的详细信息,请参阅使用 CCDC 分析变化

定义像素位置

您可以使用工具输入像素位置以对变化进行建模,并且该点将在地图显示中显示为图形。 单击拟合并创建图表按钮时,系统将创建图表。 您可以更改图表中点的符号大小,也可以通过单击相应点的复选框来关闭图表。

选择波段表

您可以定义要用于对变化进行建模的波段。 默认情况下,第一个波段处于选中状态,您可以添加或删除波段。 定义图表的线颜色和线粗细。

通过波段表,您还可以指定图表中线的宽度,以及显示在图表图例和悬停提示中的标注。 如果要在单个图表中绘制多个波段,还可以指定每个变量或波段的线颜色。 如果要绘制单个波段,线颜色将与定义像素位置表中的位置标记颜色相匹配。

定义模型参数

适用于时间掩码的波段参数可定义要在时间掩码 (Tmask) 中使用的波段 ID。 建议使用绿色波段和 SWIR 波段。 如果未提供波段 ID,则不会进行任何掩膜。

用于检测变化的卡方阈值参数是卡方统计变化概率阈值。 如果观测值算得的变化概率高于此阈值,则将其标记为异常,即潜在的变化事件。 默认值为 0.99。

最小连续异常观测次数参数可定义最小连续异常观测次数,只有必须达到该最小次数,才能将事件视为变化。 像素必须针对指定数量的连续时间片标记为异常,然后才能将其视为真正的变化。 默认值为 6。

更新拟合频率(以年为单位)参数用于定义使用新观测点来更新时间序列模型的频率(以年为单位)。 默认值为 1。

拟合并创建图表

单击拟合并创建图表按钮可生成包含原始点和拟合曲线的图表。 您可以更改拟合曲线的符号和颜色。 一条拟合曲线表示像素位置不会随时间变化,而多条曲线表示像素位置会随时间变化。 图例可显示变化的时间段。

数据标注

指定是否在图表中标注数据点。

使用 LandTrendr 探索像素变化

使用 LandTrendr 方法探索单个变量或波段中的像素变化。 LandTrendr 方法可对随时间的年度变化进行建模。 建议您从多个年份的同一季节中选择数据。 如果每年对应多个图像,则变化浏览器将在变化检测过程中找到接近通用日期的图像。 有关此方法的详细信息,请参阅使用 LandTrendr 分析变化

定义像素位置

使用工具输入一个或多个像素位置以对变化进行建模。 每个点将在变化浏览器图标中绘制为图形。 单击拟合并创建图表按钮时,系统将创建图表。 您可以更改图中符号的大小,也可以通过单击相应点的复选框来关闭图表。

选择波段表

为单个波段生成图表时,可以使用“选择波段”表选择要绘制成图表的波段。

LandTrendr 仅适用于一个波段。 选择某个波段,然后为图表设置符号颜色和图线的宽度。 单击拟合并创建图表按钮时,系统将创建图表。

定义模型参数

捕捉日期参数将根据最接近指定日期的日期识别数据集中每年的切片。 默认值为 06-30,或 6 月 30 日。

最大段数参数可定义要拟合到每个像素的时间序列的最大段数。 默认值为 5。

折点数过伸阈值参数可定义超出最大段数 +1 的可以在识别折点初始阶段用于对模型进行拟合的其他折点数。 在建模过程中,其他折点数将减少至最大段数 +1。 默认值为 2。

峰值阈值参数可定义用于抑制像素值轨迹中的峰值或异常值的阈值。 值必须位于 0 和 1 之间,其中 1 表示没有衰减。 默认值为 0.9。

恢复阈值参数可定义以年为单位的恢复阈值。 如果某段的恢复率快于 1/recovery threshold,则该段将被放弃,并且不会包含在时间序列模型中。 该值必须介于 0 到 1 之间。 默认值为 0.25。

使用防止一年恢复选项可指定是否将排除呈现一年恢复的段。

使用恢复具有上升趋势选项可指定恢复是否具有上升(正)趋势。

最小观测值个数参数可定义执行拟合所需的有效观测值最小数量。 输入多维数据集中的年数必须等于或大于该值。 默认值为 6。

最佳模型比例参数可定义最佳模型比例值。 在模型选择过程中,该工具将计算每个模型的 p 值,并根据此比例值识别具有最多折点和最小(最显著)p 值的模型。 值为 1 表示模型将具有最小的 p 值,但可能不具有大量的折点。 默认值为 1.25。

P 值阈值参数可定义要选择的模型的阈值。 在模型拟合的初始阶段检测到折点之后,该工具将拟合每个段并计算 p 值以确定模型的重要性。 在下一次迭代中,模型会将段数减少一个并重新计算 p 值。 将以此模式继续,如果 p 值小于此参数中指定的值,则将选择模型,并且该工具将停止优化更好的模型。 如果未选择此类模型,则该工具将选择一个其 p 值小于 lowest p-value × best model proportion value 的模型。 默认值为 0.01。

拟合并创建图表

单击拟合并创建图表按钮可生成包含原始点和拟合曲线的图表。 您可以更改拟合曲线的符号和颜色。 一条拟合曲线表示像素位置不会随时间变化,而多条曲线表示像素位置会随时间变化。 图例可显示变化的时间段。

数据标注

指定是否在图表中标注数据点。

要为图表定义轴设置,请访问图表属性窗格中的选项卡。

X 轴

时态图 x 轴值是日期或时间值。 您可以根据喜好修改图表上显示的默认日期和时间格式。 必须始终显示日期,但可以从 x 轴显示中移除时间。

Y 轴

默认的最小和最大 y 轴边界是根据 y 轴上表示的数据值的范围设置的。 通过输入新的 y 轴边界值,可以对这些值进行自定义。 单击重置图标,y 轴边界将会恢复为默认值。

默认情况下,折线图轴以线性刻度显示。 通过选中对数轴复选框,可以通过对数刻度显示数(非日期)轴。

可以通过指定数字格式类别或定义自定义格式字符串来设置轴显示数值的格式。 例如,$#,### 可以用作自定义格式字符串来显示货币值。