Статьи
2023-01-24 12:26 WEB

Публикация результатов исследований в приложениях Earth Engine Apps

Публикация и демонстрация результатов работы на открытых платформах является важной частью работы. Это позволяет специалистам различных предметных областей анализировать полученные результаты без профессиональных знаний ГИС. В этой статье рассмотрим основные преимущества работы в Google Earth Engine (GEE) и возможности создания приложений Earth Engine Apps для публикации исследований.


Что такое Google Earth Engine


Google Earth Engine – уникальная облачная онлайн-платформа для быстрой работы с большим количеством пространственных данных. Доступ к инструменту Earth Engine осуществляется через редактор кода (Code Editor) – веб-среду разработки на основе JavaScript. 
Интерфейс редактора кода в GEE

Основные преимущества работы в GEE: 
  • множество функций для геопространственного анализа и отображения данных;
  • каталог глобальных данных в открытом доступе (климатические, почвенные, данные дистанционного зондирования, информация о рельефе и др.);
  • возможность загружать свои растровые и векторные данные (снимки с квадрокоптера, точки полевых исследований и др.);
  • возможность создания веб-приложений.
Пример поиска в общедоступном каталоге данных (Earth Engine Data Catalog)

GEE является бесплатным инструментом для некоммерческого пользования и научных исследований. Для работы требуется регистрация учетной записи в Google Earth Engine и наличие аккаунта в Google. Достаточно подробная документация платформы, обучающие материалы и примеры скриптов сильно облегчают использование инструмента.

Earth Engine Apps


Earth Engine Apps – инструмент, который позволяет создавать веб-приложения с различными элементами интерфейса. Работы, опубликованные в качестве приложения Earth Engine Apps, будут доступны всем пользователям без взаимодействия с исходным кодом. 
 
На сайте Earth Engine Apps представлены некоторые примеры визуализации приложений с возможностью открыть исходный код, что может быть полезным на первых этапах работы. В документации системы есть возможности отображения пользовательского интерфейса – виджеты и панели. Ниже рассмотрены некоторые элементы интерфейса веб-приложений и примеры их использования в реальных исследовательских работах, опубликованных на платформе GEE. К каждому упомянутому виджету прилагается пример кода, на основе которого можно выполнить собственную визуализацию данных.
Пример написания кода для добавления карты-врезки, чтобы отобразить территорию исследования. Источник: https://developers.google.com/earth-engine/guides/ui_widgets#ui.map
Результат добавления карты-врезки в консоль редактора кода

Виджеты в Google Earth Engine


  1. ui.Label – добавление заголовка работы.
  2. ui.Button – добавление виджета, который будет вызывать какую-либо функцию (например, увеличение изображения территории исследования).
  3. ui.Checkbox – дополнительное отображение слоя на карте, пользователь сможет выбрать интересующую его тематическую информацию (например, временной период).
Опция добавления одного или нескольких слоев покрытия древесного полога за разные годы (2000, 2010, 2019). Источник: Temporal Canopy Cover Inspector

  1. ui.Slider – виджет, позволяющий пользователю настроить ползунок, чтобы получить число в пределах выбранного диапазона.
  2. ui.DateSlider – виджет, позволяющий выбрать определенную дату или временной период.
Исследование качества воздуха в Европейских странах. В приложении есть опция выбора временного периода во время пандемии коронавируса в 2020 году. Источник: Europe's Air Quality Winner

  1. ui.Textbox – ввод текста для поиска (например: поиск населенного пункта, водного объекта);
  2. ui.Select – виджет, который представляет меню вариантов, из которых пользователь может выбрать один (например, выбрать местоположение исследования, страну и т.д.);
  3. ui.Chart – добавление графиков и диаграмм. Больше примеров для визуализации можно найти на сайте GEE;

Концентрация NO2 на основе Sentinel-5P в Индонезии. График показывает изменение NO2 в течение нескольких месяцев. Источник: Sentinel-5P NO2 Concentrate – Time series inspector

  1. ui.Thumbnail – статическое изображение или анимация;
  2. ui.Map – добавление карты-врезки, чтобы отобразить территорию исследования;
  3. ui.Map.Layer – добавление карты-врезки с дополнительными характеристиками, которые можно изменять;
  4. ui.Map.Linker – инструмент, который позволяет отображать одновременно несколько карт;

Комбинации каналов снимков Sentinel-2. Источник: September 2018 Sentinel-2 Visualizations

  1. ui.SplitPanel – виджет, позволяющий просматривать изменение явления или процесса на одной территории;
Изменение снежного покрова на территории Скандинавии. Источник:Visualizing Changes in Global NDSI Snow Cover

Демонстрация двух различных слоев на одной и той же территории Источник: Permafrost Surface Water Change

В тексте были рассмотрены не все варианты демонстрации приложений – больше вариантов добавления виджетов и панелей можно найти в официальной документации Earth Engine App. 

Публикация результатов исследований на подобной платформе позволяет визуализировать данные на современном уровне, а широкий круг инструментов дает возможность создать стилистически индивидуальный геоинформационный продукт. Для поиска и использования конечного продукта необходим только интернет-браузер, что значительно облегчает доступ к результатам исследования и расширяет охват аудитории, вовлеченной в тему.

Полезные материалы


Примеры приложений Google Earth Engine Apps

  1. Результаты глобального анализа индекса снега (NDSI), полученные с помощью MODIS;
  2. Изменение обводненности поверхности территорий с многолетней мерзлотой;
  3. Статистика по странам о пандемии коронавируса в 2020 г.;
  4. Карта размещения населения по миру;
  5. Карта водных объектов;
  6. Карта содержания NO2;
  7. Пример добавления логотипа организации в приложение.

Видео по созданию приложений в Google Earth Engine