spectral-analysis

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description	遥感光谱分析技能。计算15+光谱指数(NDVI/EVI/NDWI/NDBI/NBR等)、智能指数推荐、云覆盖评估、多时相对比和植被/水体/城市/火灾监测。
metadata	{"domain":"remote_sensing","version":"1.0","intent_triggers":"光谱 spectral NDVI EVI SAVI NDWI NDBI NBR NDSI 植被指数 vegetation index 水体指数 water 城市指数 urban 火灾 burn 遥感指数 remote sensing 波段运算 band math 光谱分析"}

遥感光谱分析技能

技能概述

本技能提供完整的遥感光谱分析能力，覆盖从数据质量评估到专业指数计算的全流程：

1. 数据质量门控：云覆盖检测 + 自动降级策略
2. 光谱指数计算：15+ 预置指数 + 自定义波段运算
3. 智能推荐：根据分析目标自动推荐最适指数组合
4. 经验池检索：复用历史成功分析经验

光谱指数库 (15+ 指数)

植被指数

指数	公式	适用场景	Sentinel-2 波段
NDVI	(NIR-Red)/(NIR+Red)	通用植被监测	B08, B04
EVI	2.5×(NIR-Red)/(NIR+6×Red-7.5×Blue+1)	高密度植被，减少大气影响	B08, B04, B02
SAVI	(NIR-Red)×(1+L)/(NIR+Red+L)	裸土暴露区域，L=0.5	B08, B04
GNDVI	(NIR-Green)/(NIR+Green)	叶绿素含量估算	B08, B03
NDRE	(NIR-RedEdge)/(NIR+RedEdge)	精准农业，早期胁迫检测	B08, B05
ARVI	(NIR-2×Red+Blue)/(NIR+2×Red-Blue)	大气校正增强	B08, B04, B02

水体指数

指数	公式	适用场景
NDWI	(Green-NIR)/(Green+NIR)	水体提取
MNDWI	(Green-SWIR)/(Green+SWIR)	城区水体，抑制建筑噪声

城市/土壤指数

指数	公式	适用场景
NDBI	(SWIR-NIR)/(SWIR+NIR)	建设用地提取
BSI	((SWIR+Red)-(NIR+Blue))/((SWIR+Red)+(NIR+Blue))	裸土识别

火灾/雪/水分指数

指数	公式	适用场景
NBR	(NIR-SWIR2)/(NIR+SWIR2)	火灾烧伤面积评估
NDSI	(Green-SWIR)/(Green+SWIR)	积雪覆盖检测
NDMI	(NIR-SWIR1)/(NIR+SWIR1)	植被水分含量
LAI	EVI × 3.618 - 0.118	叶面积指数（从EVI派生）
CI	(Red-Blue)/(Red+Blue)	土壤颜色指数

数据质量门控

云覆盖检测

分析前自动评估影像云覆盖率：

云覆盖率	处理策略
< 10%	直接分析
10%-30%	警告 + 可选云掩膜
30%-70%	建议切换时相或使用 SAR 数据
> 70%	自动降级到 SAR 或拒绝分析

自动降级策略

当光学影像不可用时，系统自动推荐替代方案：

• 光学 → SAR：适用于持续阴雨区域
• 高分辨率 → 中分辨率：Sentinel-2 不可用时降级到 Landsat
• 单时相 → 多时相合成：利用时间窗口内多景影像合成

分析工作流

1. assess_cloud_cover       → 检查影像质量，决定是否继续
2. recommend_indices         → 根据分析目标推荐指数组合
3. search_rs_experience      → 检索相似案例的最佳实践
4. calculate_spectral_index  → 计算推荐的光谱指数
5. describe_raster           → 查看计算结果统计信息
6. visualize_raster          → 生成指数分布可视化

经验池

系统内置遥感分析经验池，覆盖常见场景：

• 植被监测：NDVI + EVI + SAVI 组合，夏季影像优先
• 水体检测：NDWI + MNDWI，注意城区建筑干扰
• 城市扩张：NDBI + BSI，多时相差异分析
• 火灾评估：NBR + dNBR（火前火后差值）
• 干旱监测：NDMI + 温度数据结合

常见问题

问题	原因	解决方案
指数值异常	云层/阴影干扰	先做云掩膜再计算
结果与预期不符	波段选择错误	确认传感器波段编号
局部噪声大	影像边缘效应	裁剪有效范围后分析
多时相不可比	大气条件差异	使用地表反射率产品

可用工具

• calculate_spectral_index — 计算任意光谱指数（从15+预置指数中选择或自定义公式）
• list_spectral_indices — 列出所有可用光谱指数及其公式、波段、适用场景
• recommend_indices — 根据分析目标智能推荐指数组合
• assess_cloud_cover — 评估影像云覆盖率和数据质量
• search_rs_experience — 检索遥感分析经验池中的相似案例
• describe_raster — 栅格数据描述（波段/分辨率/统计信息）
• calculate_ndvi — 快捷 NDVI 计算
• raster_band_math — 自定义波段运算表达式
• visualize_raster — 栅格数据可视化