Google Earth Engine (GEE) ашиглан зураглал боловсруулах¶
Google газрын зурагт суурилсан GEE нь олон функцийн үйлдэлт скрипт (script)-ийг ашигладаг ба энэ нь олон-петабайт каталоги бүхий хиймэл дагуулын зураглал ба газарзүйн мэдээллийн системийн сангуудын холбоосыг нэгтгэсэн программ хангамж юм. GEE нь хиймэл дагуулын төрөл бүрийн мэдээг ашиглан дэлхийн гадаргуугийн өөрчлөлтийг илрүүлэх түүний хандлагыг зураглах, ялгааг тодорхойлох болон бусад олон фунцкит үйлдлүүдийг хийх боломжийг олгодог [8].
GEE-н ажлын талбар нь үндсэн 2 хэсгээс бүрдэнэ (Зураг 20).
- Хиймэл дагуулын мэдээний фолдер, коодын хэсэг, мэдээ татах талбар багтана.
- Дэлхийн газарзүйн болон хиймэл дагуулын зураг байх ба эндээс судалгааны талбайг тусгай хэрэгсэл (draw a shape, draw a rectangle, geometry imports)-ийн тусламжтайгаар сонгоно.
Дэлхийн газарзүйн болон хиймэл дагуулын зургийн хэсгээс судалгааны талбайг Draw a rectangle хэрэгслээр тэмдэглэхэд Geometry imports дээр тухайн судалгааны талбайн олон өнцөгт /polygon/ зураг болон гаралтын файл үүснэ (Зураг 21а). Мөн гаралтын файлын нэрийг Edit layer properties хэсэг рүү орж зураг /polygon/-ийн файлын нэрийг өөрчлөх эсвэл устгаж болно (Зураг 21б). Тухайн судалгааны талбайн хэмжээнээс хамааран хэд хэдэн олон өнцөгт /polygon/ зургууд, гаралтын файлын хамтаар үүсэх боломжтой юм.
Жишээ нь, Төв аймгийн хувьд 9 ширхэг газарзүйн байршлын зургууд үүссэн ба Tuv1-ээс Tuv9 гэсэн гаралтын файлын нэр тус тус өгсөн. Эдгээр гаралтын файлуудыг GEE-н ажлын талбарын дээд хэсэг дэх коодын хэсгийн Imports хэсэгт хадгалав.
10 метрийн орон зайн нарийвчлалтай Sentinel-2 хиймэл дагуулын мэдээгээр GEE-ийн скрипт (script)-ийг ашиглан Төв аймгийн RGB зураглалыг боловсруулж гаргав. Үүнийг дараах коодуудын тайлбартайгаар хүргэж байна.
Оролтын мэдээний эх үүсвэр, газарзүйн байршил оруулах (Зураг 22):
a. Хувьсагч буюу оролтын мэдээ /var source:/-ий эх үүсвэрийг заана. b. Тухайн судалгааны талбайн газарзүйн байршлын мэдээлэл /var Tuv1:/-ийг оруулна. Зураг 21-т Төв аймгийн нутаг дэвсгэрийн хувьд 9 ширхэг газарзүйн байршлын зургууд үүсгэсэн тул үүнийг Tuv1-ээс Tuv9 гэсэн файлын нэр өгөв.
Хиймэл дагуулын мэдээнд үүлний маск хийх (Зураг 23): Энд зөвхөн Зураг 23-т үзүүлсэн коодын дагуу дараах мэдээлэл (script)-ийг өөрчилнө.
a. Зургийн сонголт /var qa = image.select(‘QA60’);/-ын мэдээлэл оруулна. b. Зургийн үүлний маскийн хувь /var cloudBitMask = 1 << 10; var cirrusBitMask = 1<< 11;/-ийг оруулна.
// Function to mask clouds using the Sentinel-2 QA band
// @param {ee.Image} image Sentinel-2 image
// @return {ee.Image} cloud masked Sentinel-2 image
function maskS2clouds(image) {
var qa = image.select('QA60');
// Bits 10 and 11 are clouds and cirrus, respectively.
var cloudBitMask = 1 << 10;
var cirrusBitMask = 1 << 11;
// Both flags should be set to zero, indicating clear conditions.
var mask = qa.bitwiseAnd(cloudBitMask).eq(0)
.and(qa.bitwiseAnd(cirrusBitMask).eq(0));
return image.updateMask(mask).divide(10000);
}
Оролтын мэдээг ачаалж зураглал гаргах (Зураг 24):
a. Эх мэдээ/var dataset = ee.ImageCollection(‘COPERNICUS/S2’)/-ээ нээнэ. b. Мэдээний хугацаа /.filterDate(‘2020-05-01’,’2020-09-30’)/-г сонгоно. c. Мэдээний үүлний хувь /.filter(ee.FILTER.lt(‘CLOUDY_PIXEL_PERCENTAGE’,20))/-ийг зааж өгнө. d. Эх мэдээнд үүлний маск /.map(maskS2clouds);/ хийнэ. e. Эх мэдээний суваг /bands: [‘B4’, ‘B3’, ‘B2’],/-ийг сонгоно.
Зургийн гаралтын файл үүсгэх (Зураг 25):
a. Сонгосон хугацааны медиан /var coper2 = dataset.median()/-ыг ачаална. b. Сонгож авсан аймаг /Map.centerObject(Tuv1);/-ийн хилийг зааж өгнө. c. Аймгийн хил ///Map.addLayer(coper2.clip(geometry), rgbVis, 'RGB');/-ээр таслах функцийг оруулна. Үүний тулд дараах үйлдлийг хийнэ.
• Өндөршлийн мэдээ ///Map.addLayer(elevation.neq(0))/-г зааж өгнө. • Сонгож буй аймаг /Map.addLayer(Tuv1, {color:'blue'}, 'inundated')/-ийн хилийг заана. • Тухайн сонгосон зургийг аймаг /Map.addLayer(above10.clip(Tuv1), rgbVis, 'above10')/-ийн хилээр таслана. • Тухайн зургийн 4, 3, 2 сувгийн мэдээнүүдийг 10 метр /var img = above10.visualize({bands:['B4', 'B3', 'B2'], min: 0, max: 0.3})/-ийн орон зайн нарийвчлалтай байхаар сонгоно. • Аймгийн хилээр тасалсан зургийг Google drive /Export.image.toDrive({/-руу хуулна. Үүний тулд дараах үйлдлийг хийнэ. Мөн сонгож буй зургийг дараах форматаар хадгална.
/image: img,/ - тухайн зургийн өргөтгөлийг заана. /description: 'RGB_Tuv1',/ - тухайн зурагт гаралтын файлын нэр өгч хадгална. /scale: 10,/ - тухайн зургийн орон зайн нарийвчлалыг сонгоно. /maxPixels: 3e9,/ - тухайн зургийн пикселийн хамгийн их хэмжээг сонгоно. /region: Tuv1})/ - сонгож буй аймгийн нэрийг бичиж өгнө.
Ингээд GEE коодоор үүсгэсэн Төв аймгийн 9 ширхэг RGB зургийг ArcMap ашиглан зургийн нийлүүлэг хийнэ. Үүнийг ArcMap программын ArcToolbox хэрэгслийн Data Management Tools → Raster → Raster Dataset → Mosaic to New Raster сонгож 9 зургаа нийлүүлнэ (Зураг 26).
Зургуудын нийлүүлэг хийсний дараа ArcMap программын ArcToolbox хэрэгслийн Spatial Analyst Tools → Extraction → Extract by Mask ашиглан тухайн зургийг сонгосон талбайн хилийн shape файл (.shp)-аар таслана. Энэ хилээр тасалсан судалгааны талбайн зургаа File цэсний Export Map хэрэгслийг ашиглан JPEG (.jpg) хэлбэрээр хадгална.