GEE | 基于ASTER影像提取矿物指数

职场   2025-01-09 15:51   陕西  

朋友们好,本次我们使用GEE对ASTER影像进行处理,通过影像校正并计算多个矿物指数(如高岭土、铝钙石、石英等),从而实现对地表矿物的提取与分析。

一、ASTER数据简介

ASTER是搭载于美国宇航局Terra卫星上的传感器,发射于1999年12月18日。ASTER数据包含14个波段,分别为3个可见光近红外波段(VNIR,0.520.86μm,空间分辨率15m)、6个短波红外波段(SWIR,1.602.43μm,空间分辨率30m)和5个热红外波段(TIR,8.125~11.65μm,空间分辨率90m)。

二、ASTER波段信息

三、指数计算

在本次分析中,我们提取了以下矿物指数:

1. 高岭土指数 (Kaolinite Index)

2. 铝钙石指数 (Alunite Index)

3. 方解石指数 (Calcite Index)

4. 石英指数 (Quartz Index)

5. 碳酸盐指数 (Carbonate Index)

6. 基性岩指数 (Mafic Index)

四、GEE代码

// 定义研究区域var GEOMETRY = ee.Geometry.Polygon(  [[[97.1261, 35.8406], [97.1261, 35.6589], [97.4062, 35.6589], [97.4062, 35.8406]]]);Map.centerObject(GEOMETRY);
// 加载并处理ASTER影像var ASTER = ee.ImageCollection("ASTER/AST_L1T_003") .filterBounds(GEOMETRY) .filter(ee.Filter.lt('CLOUDCOVER', 10)) .filter(ee.Filter.calendarRange(6, 9, 'month')) .mean(); // 计算影像平均值
Map.addLayer(ASTER.clip(GEOMETRY), {}, 'ASTER', false);
// 图像校正函数function correctImage(IMG) { var MS = IMG.select('B0[1-9]', 'B3N'); // VNIR波段 var TIR = IMG.select('B1[0-4]'); // TIR波段 var darkObject = MS.reduceRegion({reducer: ee.Reducer.min(), geometry: GEOMETRY, scale: 500}); // 校正影像 var corrected = MS.bandNames().map(function(band) { var doValue = ee.Number(darkObject.get(band)); return MS.select([band]).subtract(doValue); }); return ee.ImageCollection(corrected).toBands().addBands(TIR);}
// 校正ASTER影像var ASTER_COR = correctImage(ASTER);Map.addLayer(ASTER_COR.clip(GEOMETRY), {}, 'Corrected ASTER', false);
// 矿物指数计算函数function computeLithologyIndex(IMG, index) { var expressions = { 'KAOLINITE': '(b4/b5)*(b8/b6)', 'ALUNITE': '(b7/b5)*(b7/b8)', 'CALCITE': '(b6/b8)*(b9/b8)', 'QUARTZ': '(b11 * b11)/(b10 * b12)', 'CARBONATE': 'b13/b14', 'MAFIC': 'b12/b13' }; var expression = expressions[index]; return IMG.expression(expression, { 'b4': IMG.select('2_B04'), 'b5': IMG.select('3_B05'), 'b6': IMG.select('4_B06'), 'b7': IMG.select('5_B07'), 'b8': IMG.select('6_B08'), 'b9': IMG.select('7_B09'), 'b10': IMG.select('B10'), 'b11': IMG.select('B11'), 'b12': IMG.select('B12'), 'b13': IMG.select('B13'), 'b14': IMG.select('B14') });}
// 计算矿物指数var indices = ['KAOLINITE', 'ALUNITE', 'CALCITE', 'QUARTZ', 'CARBONATE', 'MAFIC'];var layers = indices.map(function(index) { return computeLithologyIndex(ASTER_COR, index).clip(GEOMETRY);});
// 添加矿物图层到地图layers.forEach(function(layer, i) { Map.addLayer(layer, {}, indices[i], false);});
// 合并矿物指数图层Map.addLayer(layers[0].addBands(layers[1]).addBands(layers[2]).clip(GEOMETRY), {}, 'Kaolinite+Calcite+Quartz'false);
五、成为会员

GIS遥感数据处理应用
会员:数据处理,ArcGIS/Python/MATLAB/R/GEE教学,指导作图和论文。
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