معرفی و دانلود کتاب راهنمای استفاده از نرم‌افزار سری زمانی، تایم‌ست (TimeSAT)

معرفی کتاب راهنمای استفاده از نرم‌افزار سری زمانی، تایم‌ست (TimeSAT)

کتاب راهنمای استفاده از نرم‌افزار سری زمانی، تایم‌ست (TimeSAT)، اثر لارس اکلوند، راهنمایی است جهت استخراج پارامترهای نوسانی، توسط نرم‌افزار تایم‌ست.

سری­‌های زمانی شاخص‌­های گیاهی حاصل از اندازه‌­گیری طیفی ماهواره­‌ای می­‌تواند برای تعیین اطلاعات لازم در زمینه تغییرات فصلی پوشش گیاهی مورد استفاده قرار گیرد. این اطلاعات برای تجزیه و تحلیل ویژگی‌های ساختاری و عملکردی پوشش اراضی کمک شایانی است. همچنین منجر به افزایش دانش فعلی ما در مورد چرخش مواد و انرژی در سطح جهانی می­‌شود. سری­‌های زمانی حاصل از شاخص­‌های گیاهی اطلاعاتی در مورد تغییر جهت و مکان اکوسیستم می‌دهد و نشان‌دهنده تغییرات الگوی چرخشی بزرگ مقیاس یا تغییرات کاربری اراضی است.

اگرچه ارزش سری زمانی بدست آمده از تکنیک سنجش از دور برای پایش تغییرات پوشش گیاهی است، تنها تعداد محدودی از روش‌­ها برای کشف و استخراج تغییرپذیری و نوسانات پارامترها از این سری داده­‌ها موجود است، که بسته نرم­‌افزاری تایم­‌ست برای استخراج پارامترهای نوسانی ابداع شده است.

در کتاب راهنمای استفاده از نرم‌افزار سری زمانی، تایم‌ست (TimeSAT) می‌خوانیم که چگونه تایم‌ست در تعدادی از کاربردهایی مانند، تعیین ویژگی‌های فنولوژِکی گیاهی و تهیه نقشه تغییرات محیط زیست و فنولوژیکی در آفریقا از سال 1982 تا به امروز، برای بهبود اطلاعات در طبقه‌بندی اکوسیستم و برای ارزیابی ماهواره و شاخض‌های اقلیمی مشتق شده از خطر آتش‌سوزس در اکوسیستم‌های ساوانا بعنوان اثر پایش انسان بر فصولی که احتمال بروز آتش‌ بیشتر است، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همچنین از تایم‌ست به‌عنوان بخشی ادغام شده در مدل‌های کربن بر پایه داده‌هایی برگرفته از ترا/ مودیس، برای تجزیه و تحلیل روابط بین شاخص گیاهی NDVI جنگل‌های سوزنی‌برگ در جهت شمالی و غیر شمالی و مدل‌های سوزنی‌برگان مقاوم به سرما، جوانه‌زنی و کارائی فتوسنتزی، استفاده می‌شود. با کمک اطلاعات گرفته شده از ماهواره و سنجنده ترا/ مودیس در توسعه سیستم‌هایی برای تفکیک اختلالات داخل جنگل، مانند هجوم حشرات اقدام می‌شود. نسخه تعدیل‌شده تایم‌ست 2. 3 است که توسط مرکزبرنامه کربن آمریکای شمالی برای پردازش داده‌های مودیس (محصول MOD09PHN و MOD15PHN) در ایجاد فنولوژی ادغام می‌شود.

لارس اکلوند (Lars Eklundh) دارای دکتری رشته جغرافیای فیزیکی، از دانشگاه لوند، است. در حال حاضر او در دانشگاه لوند پروفسور است. او با سازمان اتحادیه برنامه ملی محیط زیست (UNEP) از سال 1989 تا 1992 همکاری داشت. اولین تحقیق مورد علاقه او برای استخراج کربن از اطلاعات سطح‌زمین بود. که در کنار آن تجزیه و تحلیل تغییرات مکانی و زمانی پارامترهای پوشش گیاهی را با کمک سنجش از دور انجام داده است.

پیر جانسون (Per Jonsson) بر رشته­‌های ستاره­‌شناسی، فیزیک و ریاضی داشته و درجه دکتری را در رشته فیزیک از دانشگاه لوند سوئد، کسب نموده است. از سال‌های 1995 تا 1997 به‌‌عنوان محقق و استادیار در علوم کامپیوتر در دانشگاه واندربیلت در کشور آمریکا مشغول به کار بود. همچنین جانسون در رشته ریاضی کاربردی در دانشکده تکنولوژی، دانشگاه مالو سوئد رتبه پروفسوری را کسب کرد. اولین تحقیق موردعلاقه جانسون، به علم کامپیوتر با کاربردهای هسته‌­ای، پلاسمای خون و فیزیک نجومی مربوط می‌شود. او اخیراً برروی سنجش از دور و تجیزه و تحلیل اکوسیستم نیز فعالیت‌هایی داشته است. پیر درحال حاضر به علت تغییر اقلیم، با برنامه سنجش از دور و مدل­سازی فنولوژی، که به جهت تفکیک تغییرات جنگل اتفاق افتاده است، همراه شده. تحقیق او توسط شورای تحقیق سوئدی فورماس حمایت می­‌شود.

فهرست مطالب کتاب

بخش اول: مقدمه‌ای بر تایمست
مقدمه
مروری کلی بر نرم‌افزار
تایمسَت نسخه 1.3
کاربرد تایمست
بخش دوم: تئوری اصلی الگوریتم نرم‌افزار
مروری اجمالی بر اجاری فرایند اطلاعات
داده‌های پیوسته
داده‌های تصویری
خواندن فایل‌ها با کمک پارامترهای نوسانات و نقشه‌های تولید شده
مواد و روش‌ها
برازش حداقل مربعات
استفاده از داده کیفی فرعی برای اوزان اختصاصی
پیش‌پردازش برای حذف داده‌های پرت و غیرواقعی
انطباق به حد بالای منحنی
تعیین تعداد فصول
برازش انطباقی ساویچکی – گولای
برازش به توابع گوسی نامتقارن و لجستیک دوبل
عدم تقارن گوسی
توابع لجستیک دودویی
قابلیت جداسازی برازش‌های غیرخطی
یکی کردن توابع محلی
تجزیه روند تغییرات فصلی
استخراج پارامترهای نوسانات فصلی
پارامترهای نوسانی فصلی مشتق شده از سری‌های زمانی در طی چند سال
استخراج پارامترهای نوسانات فصلی از یک سال آمار
استخراج پارامترهای فصلی
زوایای مختلف پردازش
ویژگی‌های روش‌های پردازش
کنترل پرازش: تنظیمات ورودی
توضیحات تنظیمات ورودی
داده خروجی
فایل‌های همراه با سری زمانی
فایل حاوی پارامترهای نوساناتی فصلی
ورودی فایل‌ها
استخراج پارامترهای نوساناتی از روی تصویر
فایل‌های خروجی با فرمت اسکی
فایل شاخص
بخش سوم: راهنمای استفاده از نرم‌افزار
نصب تایمسَت و ساختار برنامه
موارد مورد نیاز سیستم
نصب برنامه
نصب برای کاربران بدون برنامه متلب
بازنگری برنامه و پردازش
اسم‌های قراردادی در برنامه
آغاز کار با تایمسَت - یک آموزش سریع
آماده‌سازی داده‌ها
لیست فایل‌های ورودی
کیفیت داده ورودی (اختیاری) 
تک سری زمانی
فایل پوشش اراضی (اختیاری) 
فهرست ابزارها در تایمسَت
پنجره نمایش تصاویر
نمایش تصویر
نمایش داده کیفی پوشش اراضی
واسط گرافیکی کاربری تایمسَت
بارگذاری و پردازش فایل‌های سری زمانی اسکی
بارگذاری و پردازش تصویر شاخص‌های گیاهی با فرمت دودویی
مدیریت داده برای دو فصل رویشی
وزن‌دهی به مشاهدات با کمک داده کیفی
تنظیمات اولیه تایمست
تغییرات تنظیمات فایل
استفاده از نقشه اراضی چند کلاسه
مرحله پردازش اطلاعات
نتایج پس‌پردازش بعد از اجرای فرمان
فایل اطلاعاتی
لیست بررسی برای پردازش شاخص گیاهی جدید
راهنمای مرجع
فهرست اصلی نرم‌افزار
پنجره نمایش تصویر
واسط گرافیکی نرم‌افزار تایمست
وارد کردن داده‌ها
بارگذاری داده تصویری دودویی (دودویی) 
تنظیمات در محیط واسط گرافیکی نرمافزار
خروجی فایل از قسمت واسط گرافیکی
تنظیمات نرمافزار
پردازش در محیط تایمست و فورترن
بازخوانی فایل فورترن
فایل اطلاعاتی با پسوند تایمست
خروجی فصل‌های رویشی
اعمال پارامترها بر تصویر
استخراج پارامترهای زمانی
تصاویرخروجی از نتایج آنالیز
تصاویر مشخص‌کننده نوسان فصلی
ادغام اطلاعات
پردازش از خط فرمان
فایل‌های ورودی برای تایمسَت
تصاویر شاخص‌های گیاهی
فایل‌های تصویر کیفی
لیست فایل تصویر
فایل داده‌ای اسکی
فایل پوشش اراضی
فایل تنظیمات
فایل‌های خروجی
فایل حاوی داده نوسانی
فایل‌های حاوی سری زمانی
ضمیمه‌کردن فایل‌ها
تشکر و قدردانی
منابع