美国宇航局工程师使用MATLAB开发FORWARN的两个关键组件:时间序列产品工具(TSPT),其在时间上处理MODIS数据,以及使用处理的数据来计算绿色级别和鉴别的鉴率参数估计工具(PPET)来计算绿色级别day of year for the peak of the growing season and for other phenological parameters of interest to the U.S. Forest Service.
对于TSPT,NASA的团队写了一个MATLAB脚本,它将在NASA存档中的分层数据格式(HDF)文件中的MATLAB数据检索,并将数据导入MATLAB。TSPT调用映射工具箱™功能,将导入的纬度和经度数据转换为投影地图坐标系。
TSPT频带处理模块还开发在MATLAB中,从时间序列数据以及土壤,水分,水和其他指标产生归一化差异植被指数(NDVI)。
在MATLAB工作,该团队开发了TSPT的算法,以消除云,阴影,视图Zenith角度和其他效果扭曲的像素。
将来自Aqua和Terra卫星的数据合并到单个时间序列中,TSPT使用信号处理工具箱™功能来识别和删除尖峰和其他偏远的数据点。
一旦TSPT算法删除了异常值,它们就会使用优化工具箱™和图像处理工具箱™进一步过滤并重新采样时间序列。TSPT算法将Savitzky-Golay滤波器从信号处理工具箱应用以插入任何缺失像素的值。
工程师使用MATLAB,优化工具箱和图像处理工具箱来开发PPET,它在时间序列数据上执行曲线拟合,以识别与年度周期性生长季节相关的植物状态,例如绿色,成熟,衰老和休眠。他们以后通过识别日常卫星数据和时间序列基线之间的差异来增强PPET来检测森林障碍。
使用Matlab Compiler™,该团队创建了基于MATLAB的算法的独立可执行版本,可以由没有MATLAB的用户运行。
Forwarn团队为他们的努力赢得了多项奖项,包括互动伙伴关系奖,该伙伴关系奖励,该伙伴关系裁决承认至少两名不同机构的联邦雇员,他们“协作完成了转移技术的杰出工作”。Forwarn团队由美国森林服务,美国宇航局,美国博览会,美国地质调查和阿什维尔北卡罗来纳大学。