時間序列濾波之軟件TIMESAT
前言:由於之前和當下濾波的需要,苦於網上此道太孤,且內容大多陳舊、不詳細。特作此系列,特別做此文章。本篇博文和下一篇博文只是拋磚引玉,另一種解釋是關於時間序列濾波之軟件TIMESAT這個方法,我在網上找了好久,可能是我找的方式不對,但是資料真的好少。我喜歡用不同的方法來解決問題,該系列前九個博文提供的都是較成熟的方法。但這篇和下一篇卻是殘篇,之所以仍要發布出來,是想通過這種方式來公布,以此來獲得大家的幫助。
如果,有對TIMESAT相關研究經歷的,請不吝賜教。我會盡力把該篇博文內容補充完整。
目錄:
一、TimeSat下載及matlab配置
二、TimeSat 3.1軟件的使用和說明詳解(后續補充)
三、(后續補充)
.....
准備:
1.TimeSat安裝包
2.MATLAB2018b(matlab每年分上下半年發布兩個版本,一個是上半年的a,和下半年的b。建議通常用b,因為通常更穩定)(雖然該博文發布的時間,正逢美國對我國進行實體清單限制的當下。尤其是MATLAB授權。只希望國產軟件借此東風,扶搖直上)
TimeSat是一款不錯的時間序列濾波軟件,很專業,在提取植被物候參數方面有着很好的應用,本文主要講解TimeSat 3.3軟件在Windows和Matlab平台的安裝及TimeSat 3.3軟件的使用和說明詳解。
特別標注:該軟件3.1版本只適合xp系統以及2011的matlab,后來在官網上找到了最新的3.2版本。支持64位操作系統以及2014的matlab。但現在大多操作系統是win10,且matlab大多用的也是2016、2017、2018以及2019之類的。又因為截止到今天(指本篇文章編寫的時間2020.4.10)最新版的是3.3,所以最好選3.3。
大家可以直接去官網(http://www.nateko.lu.se/TIMESAT/timesat.asp)注冊下載。
官網截圖如下:(建議大家打開國外網站用Google和Firefox瀏覽器)(此法下不了)
但是有一個問題是,官網注冊的時候,會用到Google公司的rechaptcha驗證碼系統,因為大天朝的牆太高了,所以是刷不出來的,可以選擇掛vpnFQ下載。
如果不想FQ的話,可以從我的百度網盤鏈接里下載鏈接:
https://pan.baidu.com/s/11l13d7jB3zSJfV-conDHWA
提取碼:yuix
一、timesat3.3安裝
所需軟件:tinesat3.3 (7.9MB)
所需平台:matlab(本人用matlab2018b)
1.通過上方百度網盤或其它渠道獲取的軟件包
2.解壓並打開文件查看。timesat提供兩種平台,我們用的是matlab文件夾。只需查看即可。
3.打開matlab2018b(matlab一年發行兩個版本,上半年為a,下半年為b。多用b,更穩定。)
4.點擊設置路徑(如果點不開,可能是第一次點開,點開不了。點擊附近的布局圖標。以后都是點開設置路徑)
5.單擊“添加並包含子文件夾”
6.找到timesat壓縮包解壓的文件夾路徑
單擊timesat-matlab文件夾
單擊選擇文件夾
7.安裝成功如下:
8.命令行窗口輸入 TIMESAT (大寫)
9.enter后打開TimeSat軟件,進入主界面如下,主要分數據准備、數據處理和后續處理三個模塊
注:為了方便使用該軟件,可將工作空間定位到當前目錄,點擊TIMESAT主菜單File→Preference進行設置(建議不更改路徑),如下圖所示
二、TimeSat 3.1軟件的使用和說明詳解
接觸過TimeSat,由於該方面資料一直很少,當時時間緊,沒辦法只好換了條路進行。做過或參與某件事的因該比較清楚,當有目標或任務驅動的時候學東西掌握最快。由於現在不接觸這方面,所以暫時只能提供這些東西,但一直願與大家一起補充。因為受ArcGIS 幫助文檔的啟發。從官網上下載了TimeSat的軟件使用手冊(因為官網是英文,如果嫌麻煩。為了便於下載,也可直接使用本文提供的下載方式。但使用手冊是全英的)以及官網舉例的常問問題(已做漢譯)。想具體了解TimeSat 軟件而又不清楚如何下手的,個人建議可以看看使用手冊,但是是全英的,對於一部分人可能不友好。
1.TimeSat軟件使用手冊下載
3.3版軟件手冊:
Eklundh,L.和Jönsson,P.,2017年,TIMESAT 3.3,具有季節性趨勢分解和並行處理功能-軟件手冊。隆德大學,第92頁。
[ PDF版本] 鏈接: https://pan.baidu.com/s/1uYXp4GLmQO9q0DEzLqvoxw 提取碼: msmx
3.2版軟件手冊:
Eklundh,L.和Jönsson,P.,2012年,具有並行處理功能的TIMESAT 3.2-軟件手冊。隆德大學,第88頁。
[ PDF版本] 鏈接: https://pan.baidu.com/s/1jfpGSQfl9BY2vDO-lbd3Hg 提取碼: wu3k
3.1版軟件手冊:
Eklundh,L.和Jönsson,P.,2012年,TIMESAT 3.1-軟件手冊。隆德大學,第82頁。
[ PDF版本] 鏈接: https://pan.baidu.com/s/1lVWIzhoD9vRLsNzwBW7G2A 提取碼: pywt
2.常問問題
為什么TIMESAT 3.1.1不能與Matlab 2014b一起使用?
Matlab 2014b進行了許多更改,使TIMESAT 3.1.1成為可能。與該版本不兼容。它們在版本3.2中已修復。
支持哪些平台和操作系統?
TIMESAT 3.2是在Windows 7(64位)和Linux CentOS(64位)下與Matlab 2012b和2014b一起開發的。TIMESAT 3.1是在Windows XP(32位)和Linux CentOS(64位)下在Matlab R2010b上開發的。Fortran程序是使用Intel Fortran並行工作室XE 2011編譯的。
3.2、3.1、3.0和2.3版之間的主要變化是什么?
有關詳細信息,請參見“軟件版本”下的文本。
如何將圖像轉換為適合TIMESAT的格式?
這是一個常見問題,但是我們沒有能力維護來自不同圖像處理或GIS軟件包的格式轉換信息。相反,我們選擇使用最通用的格式類型,即平面二進制文件,大多數軟件包都支持這種格式。有關更多信息,請參見“文件格式”下的文本。
我的時間序列中缺少一些數據-我仍然可以運行TIMESAT嗎?
TIMESAT每年需要相等數量的數據文件(如果ASCII文件中的數據等於數據值的數量)。如果某個日期缺少圖像,則必須為此日期添加一個圖像,其中包含每個像素缺失數據的代碼(例如-999)。運行TIMESAT時,將指定數據范圍,以排除該丟失的值。從ASCII文件運行時,可以將丟失的數據值僅添加到正確位置的數據值列表中。TIMESAT使用最小二乘擬合,可以應對時間序列中一定數量的缺失數據值。但是,如果遇到太多丟失的數據值,則處理將跳至下一個像素。
我有兩年的數據,但是從TIMESAT的輸出中只能得到一個季節?
TIMESAT產生的季節總是比數據年少。這是因為一個日歷年可能並不總是包含一個完整的生長季節(例如,如果該季節開始於12月而結束於10月)。TIMESAT將開始處理遇到的第一個完整季節,一直持續到數據集結束為止,並生成n-1個季節。如果用戶要處理某一特定年份,則必須在今年兩邊都添加數據。因此,至少需要三年的數據才能確保生成中期的物候綜合圖。如果在要處理的時間段之前和之后的幾年中都沒有數據文件,我們建議用戶復制數據的第一年和最后幾年,並在時間序列中添加第一和最后一個。我們在新用戶手冊中添加了一個部分來闡明這一點。
使用seas2img處理TIMESAT輸出時,為什么會得到僅包含丟失數據的大區域?
如果您未指定足夠寬的時間間隔以包括seas2img中的整個生長季節,則可能會發生這種情況。間隔有時需要非常寬,可能跨越一年半。嘗試擴大間隔,看看是否獲得了所有區域的數據。另一個原因可能是原始數據太嘈雜,以至於TIMESAT無法識別您所在地區的任何有意義的地震。您可以通過在seas2img中設置單獨的缺失值代碼來區分這些情況。
TIMESAT是否可以在所有操作系統和Matlab版本上運行?
不,請參閱上面的支持的操作系統。我們尚未系統地測試Windows和Matlab的其他組合。但是,不同的語言版本似乎存在一些問題。不幸的是,我們沒有能力解決這些問題。
使用Matlab編譯器運行時(MCR)執行TIMESAT時發生錯誤。
一些用戶報告了TIMESAT MCR版本的問題。我們無法回答其中大多數問題,但是,有時我們會從用戶那里得到有用的提示。
Antoine Denis報告了以下內容:
MCR已安裝確定,但是在啟動TIMESAT.exe時出現以下消息:
“錯誤:無法訪問MCR組件緩存。”
組件緩存是位於以下目錄中的文件夾:“ C:\ Users \ username \ AppData \ Local \ Temp \ username \ mcrCache7.14”,並且由於某些原因可能會損壞。Denise建議以下內容:
轉到目錄“ C:\ Users \用戶名\ AppData \ Local \ Temp \用戶名\ mcrCache7.14”。
簡單地給一個新名稱,如“old_mcrCache7.14”中的“mcrCache7.14”文件夾
上按一下啟動“TIMESAT.exe”(文件夾中的“... \ TIMESAT \ timesat311_standalone_windows32 \ timesat311 \編譯\的Win32)”
這會自動將在目錄“ C:\ Users \ username \ AppData \ Local \ Temp \ username \ mcrCache7.14”中重新創建一個有效的“ mcrCache7.14”文件夾。
TIMESAT現在應該正常打開了。