2013Esri开发竞赛ENVIIDL组作品欣赏——“植被总初级生产力反演系统”
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2016-06-12
作品单位：电子科技大学 资源与环境学院
小组成员：倪萍、方浩、王景先、王洪蜀
指导教师：李世华
获奖情况：三等奖
作品视频：http://v.youku.com/v_show/id_XNjMxMTI1Nzc2.html
一、 系统概述
系统基于Microsoft Visual Studio 2010平台，系统采用IDL、C#、ArcGIS Engine混编方式，利用区域GPP估算模型REG-PEM构建数据处理及GPP反演系统，为植被碳循环研究工作者提供自动智能化处理软件支持。实现了MODIS数据的预处理、TOMS数据预处理、模型反演、反演结果的分析以及数据库管理等功能，并且结合ArcSDE的空间数据库技术，对海量的遥感影像数据进行统一的管理与组织。
二、 系统设计框架
本系统的目的是为植被碳循环研究工作者提供自动智能化处理软件支持。系统主要设计框架和模型流程如下图所示：
表2-1 REG-PCM模型反演流程图
三、 系统功能设计
植被总初级生产力反演系统是在.Net平台下，利用ENVI/IDL功能全面的函数库（API）和GIS的空间功能，结合一些遥感模型对植被的总初级生产力进行反演。如上图所示，本系统主要有以下功能：基础地图浏览模块、MODIS数据预处理模块、TOMS数据预处理块、模型反演模块、结果分析模块和数据库管理模块等。
在登录系统的时候，可以进行一系列设置：
图3-1登录设置界面
在配置完成、登录之后，就进入系统主界面：
图3-2 系统主界面
其中，六大模块构架如下：
1）基础地图浏览模块可以对影像进行浏览，具有中心放大、缩小、全屏显示、拖动、选择要素、查找、测量、属性显示等基础功能。如下图所示:
图3-3 地图浏览界面
2）MODIS数据预处理模块主要是处理MODIS温度产品数据、反射率产品数据，经过批量的提取波段、拼接、转投影以及裁剪得到我们感兴趣区域的Tif格式的数据。如下图所示：
图3-4 Modis数据预处理
3）TOMS数据预处理模块处理TOMS数据，通过去除无效值、克里金插值将原始的txt数据处理为得到所需的Tif格式的数据，方便后续的数据处理。如下图所示:
图3-5 Toms数据预处理
4）GPP反演模块主要是利用ENVI的二次开发函数库和IDL多维数据可视化、批处理、分析等功能，结合遥感模型反演出所需要的参数，如LSWI、EVI、F(t)、F(w)、PAR以及GPP等。如下图所示:
图3-6 GPP反演模块结合遥感模型反演出所需要的参数
图3-7 GPP反演
图3-8 GPP反演结果
5）数据统计分析模块是根据上述反演的参数，利用REG-PCM模型得到最终的植被总初级生产力，并可以结合实测的站点数据，进行结果的验证分析。如下图所示:
图3-9 GPP数据分析界面
图3-10 GPP数据结果相关性分析
6）数据管理模块主要是对数据预处理后标准遥感影像的日常管理，其中包括影像入库、影像分类管理、影像查看、影像基本处理、影像输出等基础空间数据库管理。
可将反演结果存入数据库：
图3-11 数据入库
图3-12 数据库数据浏览
图3-13 数据库备份
四、 系统特点
1）系统的波段提取、拼接和转换投影是参考MRT软件的功能，但因可进行批处理比MRT软件更方便，单独使用也可为大家处理数据带来便捷。
2）系统在登录主界面之前，需先注册再登录，可对自己的数据进行保密，支持一软件多人使用。
3）系统在.Net平台下,采用C#语言，结合AcrEngine与IDL的混合编程技术，用COM_IDL_CONNECT的连接方式调用IDL代码，从而实现数据的高效率、高速度的批处理功能。
4）系统采用了DevComponents.DotNetBa2r控件，界面友好设计合理，用户体验良好。
5）系统结合ArcSDE的空间数据库技术，对海量的遥感影像数据进行统一的管理与组织。可以随时存储遥感数据且对其进行数据值和属性的查询以及数据的各种分析，为防止数据的丢失和错误，还具有数据备份和数据恢复功能。
文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0101bjn9.html
小组成员：倪萍、方浩、王景先、王洪蜀
指导教师：李世华
获奖情况：三等奖
作品视频：http://v.youku.com/v_show/id_XNjMxMTI1Nzc2.html
一、 系统概述
系统基于Microsoft Visual Studio 2010平台，系统采用IDL、C#、ArcGIS Engine混编方式，利用区域GPP估算模型REG-PEM构建数据处理及GPP反演系统，为植被碳循环研究工作者提供自动智能化处理软件支持。实现了MODIS数据的预处理、TOMS数据预处理、模型反演、反演结果的分析以及数据库管理等功能，并且结合ArcSDE的空间数据库技术，对海量的遥感影像数据进行统一的管理与组织。
二、 系统设计框架
本系统的目的是为植被碳循环研究工作者提供自动智能化处理软件支持。系统主要设计框架和模型流程如下图所示：
表2-1 REG-PCM模型反演流程图
三、 系统功能设计
植被总初级生产力反演系统是在.Net平台下，利用ENVI/IDL功能全面的函数库（API）和GIS的空间功能，结合一些遥感模型对植被的总初级生产力进行反演。如上图所示，本系统主要有以下功能：基础地图浏览模块、MODIS数据预处理模块、TOMS数据预处理块、模型反演模块、结果分析模块和数据库管理模块等。
在登录系统的时候，可以进行一系列设置：
图3-1登录设置界面
在配置完成、登录之后，就进入系统主界面：
图3-2 系统主界面
其中，六大模块构架如下：
1）基础地图浏览模块可以对影像进行浏览，具有中心放大、缩小、全屏显示、拖动、选择要素、查找、测量、属性显示等基础功能。如下图所示:
图3-3 地图浏览界面
2）MODIS数据预处理模块主要是处理MODIS温度产品数据、反射率产品数据，经过批量的提取波段、拼接、转投影以及裁剪得到我们感兴趣区域的Tif格式的数据。如下图所示：
图3-4 Modis数据预处理
3）TOMS数据预处理模块处理TOMS数据，通过去除无效值、克里金插值将原始的txt数据处理为得到所需的Tif格式的数据，方便后续的数据处理。如下图所示:
图3-5 Toms数据预处理
4）GPP反演模块主要是利用ENVI的二次开发函数库和IDL多维数据可视化、批处理、分析等功能，结合遥感模型反演出所需要的参数，如LSWI、EVI、F(t)、F(w)、PAR以及GPP等。如下图所示:
图3-6 GPP反演模块结合遥感模型反演出所需要的参数
图3-7 GPP反演
图3-8 GPP反演结果
5）数据统计分析模块是根据上述反演的参数，利用REG-PCM模型得到最终的植被总初级生产力，并可以结合实测的站点数据，进行结果的验证分析。如下图所示:
图3-9 GPP数据分析界面
图3-10 GPP数据结果相关性分析
6）数据管理模块主要是对数据预处理后标准遥感影像的日常管理，其中包括影像入库、影像分类管理、影像查看、影像基本处理、影像输出等基础空间数据库管理。
可将反演结果存入数据库：
图3-11 数据入库
图3-12 数据库数据浏览
图3-13 数据库备份
四、 系统特点
1）系统的波段提取、拼接和转换投影是参考MRT软件的功能，但因可进行批处理比MRT软件更方便，单独使用也可为大家处理数据带来便捷。
2）系统在登录主界面之前，需先注册再登录，可对自己的数据进行保密，支持一软件多人使用。
3）系统在.Net平台下,采用C#语言，结合AcrEngine与IDL的混合编程技术，用COM_IDL_CONNECT的连接方式调用IDL代码，从而实现数据的高效率、高速度的批处理功能。
4）系统采用了DevComponents.DotNetBa2r控件，界面友好设计合理，用户体验良好。
5）系统结合ArcSDE的空间数据库技术，对海量的遥感影像数据进行统一的管理与组织。可以随时存储遥感数据且对其进行数据值和属性的查询以及数据的各种分析，为防止数据的丢失和错误，还具有数据备份和数据恢复功能。
文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0101bjn9.html
