مطالب تخصصی

گوگل ارث انجین بهتر است یا ENVI – مقایسه کاربردی گوگل ارث انجین در سنجش از دور

مقایسه گوگل ارث انجین با نرم افزارهای سنجش از دور
امیرحسین احراری
نوشته شده توسط امیرحسین احراری

یکی از مهم ترین سوالاتی که ذهن کاربران را به خود مشغول ساخته آن است که واقعا گوگل ارث انجین بهتر است یا نرم افزارهایی مانند ENVI؟ طی ماه های اخیر بسیاری از کاربران سنجش از دور این سوال را مطرح کردند. با وجود آنکه در بسیاری از مقالات تخصصی گوگل ارث انجین در سایت girs به این سوال مهم پاسخ داده شده اما ترجیه دادم تا بصورت تخصصی تر به این موضوع بپردازم.


گوگل ارث انجین یک سیستم پردازش تصاویر ماهواره ای تحت وب است. در حقیقت این سیستم یک نرم افزار نیست که نیاز به سخت افزار قدرتمندی داشته باشد و نیازی به نصب نیز ندارد. طی سال های اخیر سیستم های پردازشی ابری (تحت وب) به شکل گسترده ای در حال توسعه هستند که گوگل ارث انجین در این میان کاملا یکه تاز است.  سیستم های ابری در مقایسه با نرم افزارها در انجام پردازش ها بسیار سریع و قدرتمند عمل می کنند.


برای دسترسی به گوگل ارث انجین نیازی به نصب نرم افزار یا افزونه خاصی ندارید و این یک مزیت بزرگ است. در حقیقت این سامانه و پردازش های شما در هر سیستم کامپیوتری و با هر سخت افزاری به راحتی در دسترس است. حتی لپ تاب شما در دسترس نباشد بازهم با یک سیستم کامپیوتری ساده که در هر خانه ای یافت می شود، کار خود را می توانید انجام دهید. در هر لحظه ای که بخواهید فقط با استفاده از یک اینترنت وارد آن شده و پردازش کنید. 


شاید بزرگترین مزیت گوگل ارث انجین متن باز بودن آن است. یکی از مهم ترین محدودیتی که برای متخصصین سنجش از دور در ایران وجود دارد آن است که به نرم افزارهای اورجینال دسترسی ندارند و همیشه از نرم افزارهای کرک استفاده می کنند. مشکلاتی مانند تحریم های اقتصادی، تکنولوژیکی و قیمت بسیار بالا نرم افزارها از جمله مهم ترین عوامل موثر در استفاده از نسخه قفل شکسته نرم افزارها شده است.


برای نوشتن مقالات معتبر استفاده از نرم افزارهای کرک شده امکان پذیر نیست. نرم افزارهای متن باز هم عموما قابلیت های بسیار گسترده ای ندارند. البته در سال های اخیر نرم افزارهایی مانند qGIS, SAGA و SNAP از قابلیت های بسیار بیشتری برخوردار بودند. اما استفاده از نرم افزارها و سامانه های متن بازی مانند گوگل ارث انجین قابلیت های بیشتری را به صورت رایگان فراهم کردند که امکان نوشتن مقالات معتبر در سطح جهانی را فراهم می آورند.


یکی از مهم ترین کاربردهای سنجش از دور پایش و تحلیل داده های سری زمانی است. بر همین اساس در این علم به جای پردازش یک تصویر واحد، باید بر روی مجموعه ای از تصاویر باید کار کنید تا اطلاعات دقیق تر به راحتی استخراج شوند. در سیستم های مبتنی بر دسکتاپ مثلا شما باید ۱۰۰ تصویر ماهواره ای را دانلود کنید و ۱۰۰ بار دستورات یکسانی را بر روی آن اعمال نمایید که بسیار طاقت فرسا است.


اما گوگل ارث انجین این محدودیت جدی را به راحتی برطرف کرده است. شما در گوگل ارث انجین در عرض چند ثانیه بیش از هزار تصویر ماهواره ای را فراخوانی و انواع پردازش های را روی آن اجرا می کنید. در نهایت نتیجه حاصل از پردازش چندین گیگابایت داده را دانلود کرده و ضمیمه کار مینمایید. بنابراین فراموش نکنید که اگر کار شما سری زمانی است، بهترین گزینه برای کار شما گوگل ارث انجین خواهد بود.


مزیت دیگر گوگل ارث انجین آن است که هر تصویر ماهواره ای با هر فرمتی به راحتی قابل فراخوانی است. مثلا برخی از تصاویر ماهواره ای اقلیمی از فرمتی برخوردارند که در نرم افزار انوی قابل استفاده نیست. اما در گوگل ارث انجین تمامی داده های ماهواره ای اقلیمی و غیر اقلیمی به راحتی فراخوانی و پردازش می شوند که بسیار با ارزش است و مشکل تغییر فرمت را هرگز نخواهید داشت.


بسیاری از تصاویر ماهواره ای فراهم آورده شده در گوگل ارث انجین نیازی به پیش پردازش هایی چون تصحیح هندسی و رادیومتریکی ندارند و این یک مزیت بسیار بزرگ است. ساختار این سامانه به گونه ای طراحی شده که بیشتر تمرکز کاربران بر روی موضوع روش های استخراج اطلاعات از تصاویر ماهواره ای باشند تا درگیر پیش پردازش ها و انجام اصلاحات زمان بر.

 

به عنوان مثال تقریبا تمامی تصاویر ماهواره ای اقلیمی و زیست محیطی موجود در این سامانه تصحیح شده بوده و همین امر علاقه مندی کاربران در استفاده از این سامانه را دو چندان کرده است. به همین دلیل در این سامانه شما بدنبال یافتن روش های جدید برای استخرج اطلاعات هستید و عمده تمرکز شما در این زمینه است.


تا این مرحله عموما بر روی مزیت های سامانه گوگل ارث انجین و کارکرد آن در سنجش از دور صحبت کردیم. به صورت خلاصه مهم ترین مزیت های این سامانه عبارت انداز:

  • سرعت بالا
  • قدرتمند بودن
  • پوشش داده های رایگان
  • عدم وابستگی به فرمت
  • کدنویسی ساده و راحت
  • پردازش سری زمانی
  • متن باز
  • معتبر بودن

بسیاری از کاربران نسبت به اعتبار گوگل ارث انجین شک دارند و آن را تایید نمی کنند! ساده ترین مثالی که در پاسخ به این دیدگاه، آن است که تا کنون ده ها مقاله معتبر در سطح جهانی بر اساس گوگل ارث انجین نوشته شده و در ژورنال های معروف نیز به چاپ رسیده است. در کتاب موتور مجازی پردازش تصاویر ماهواره ای مقالات معتبری که در آن ها از سامانه گوگل ارث انجین استفاده شده است و قابلیت رفرنس دهی در پروژه های متفاوت را دارد، ضمیمه شده است.


اما گوگل ارث انجین یک ابزار مطلق نیست. یعنی نمیتوان گفت که این سامانه تمامی نیازهای ما در سنجش از دور را به راحتی پاسخ داده است. چنین تصوری کاملا غلط است. به نظر شما کدام نرم افزار در سنجش از دور همه کاری را انجام میدهد و در تمامی زمینه ها قابل استفاده است؟ پاسخ این سوال هیچ نرم افزاری است. در حقیقا هیچ نرم افزاری در علم سنجش از دور همه کاره نیست. هر نرم افزاری از مزیت ها و معایبی برخوردار است.

 

مثلا نرم افزار انوی در زمینه پردازش تصاویر ماهواره ای لندست و مادیس بهترین گزینه است اما برای پردازش تصاویر ماهواره ای سنتینل به هیچ عنوان گزینه مناسبی نیست. نرم افزار snap برای پردازش داده های سری سنتینل و تصاویر راداری بسیاری عالی است اما برای مدل سازی تغییرات کاربری اراضی بسیار بد است. نرم افزار terrset برای مدل سازی زیست محیطی با تصاویر ماهواره ای عالی است اما برای پردازش های سری زمانی به هیچ عنوان مطلوب نیست.


بر همین اساس یک متخصص موفق سنجش از دور فردی نیست که صرفا کار با یک نرم افزار را بلد باشد. بلکه یک متخصص خوب کسی است که از مهارت های متفاوتی برخوردار باشد. به عنوان مثال برای پردازش تصاویر سنتینل نرم افزار SNAP را بلد باشید، برای پردازش تصاویر لندست، مادیس و استر با نرم افزار ENVI آشنا شوید. برای پردازش های سری زمانی از گوگل ارث انجین استفاده کنید.


با توجه به نکات ارائه شده سامانه گوگل ارث انجین جایگزین هیچ نرم افزاری نیست بلکه یک مهارت با ارزش در کنار سایر نرم افزارها است که انجام برخی از کارها را تسهیل میکند. به عنوان مثال گوگل ارث انجین تسهیل کننده تولید نقشه نوع کشت است اما در زمینه کانی شناسی قابل استفاده نیست و امکانات ارزشمندی ندارد.


اگر می خواهید یک مهارت با ارزش به نام گوگل ارث انجین را بیاموزید حتما در وبینار معرفی کتاب موتور مجازی پردازش تصاویر ماهواره ای شرکت کنید. در این کتاب نکات بسیار با ارزشی آموزش داده شده به طوریکه محتوای آن شامل مطالب یک کلاس چند صد هزار تومانی است. اگر به این گفته من شک دارید در وبینار رایگان معرفی کتاب شرکت کنید تا از مزیت های مهم این کتاب مطلع شوید.


لینک های مفید


 

   

۲ دیدگاه

  • با سلام خدمت مهندس احراری عزیز.
    بنده دانشجوی ارشد شریف هستم و برای انجام پایان نامه از مطالب مفید شما استفاده می‌کنم.
    به هر حال، مشکلی که GEE دارد و من برای کار خودم با آن رو‌به‌رو شدم، عدم داشتن داده‌های با کیفیت هنگام کار برای نقاط با مساحت وسیع است. به طور مثال اگر همانند وبینار شماره ۱ بخواهیم ndvi ماکزیمم را برای ۴ ماه اول سال در فریم ۱۶۸ و ۳۴ (در حوضه‌ی ارومیه) محاسبه کنیم مشاهده می‌شود که خروجی‌ها عملا تعداد زیادی تصاویر سیاه هستند.
    یا هنگامی که دو فریم رو با هم ترکیب کنیم و خروجی ndvi بگیریم مشاهده می‌کنیم که در محل تلاقی دو فریم خطایی شبیه striping اتفاق می‌افته.
    به هر حال به عنوان یک کاربر به نظرم می‌آید که کاربرد این سامانه برای در مناطق وسیع زیاد جالب نیست.

    • با سلام و احترام خدمت شما.

      سیاه بودن تصاویر دلایل متعددی می تواند داشته باشد:
      معمولا تصاویر سیاه بدلیل محاسبه اشتباه و یا عدم استفاده از روش enhancement هست. بنده در تمامی آموزش ها روش محاسبه شاخص ها رو آموزش دادم و هرکجا که خودم با تصویر سیاه مواجه شدم با اصلاح کد و یا با یک stertching مشکل رو حل کردم.

      یک مورد دیگر در ارتباط با تصاویر سیاه آن است که برخی از تاریخ ها خصوصا فصل زمستان تصاویر سیاه هستن که این ربطی به گوگل ارث انجین ندارد شما در سایت earthexplorer هم برید این تصاویر قابل مشاهده هستن. بنده پیش تز در دانلود تصاویر از سایت usgs خودم این تصاویر رو دیدم اما تعدادشان زیاد نیست.

      در ارتباط با موزاییک کردن درست میفرمایید بله در آموزش های بنده هم پیش آمده که اختلاف کانتراست بین دو فریم در تصویر موازییک شده قابل مشاهده است که این با راه راه شدگی کاملا متفاوت است. اما این مورد برای برخی از کاربردها مشکل ساز است و نه همه اونها. مثلا برای تولید نقشه به هیچ عنوان مشکلی ایجاد نمیکنه. درصورتی که نمونه های کلاس ها به شکل مطلوبی برداشت شود.

      گوگل ارث انجین شاید برای برخی از کاربردها شاید مناسب نباشد اما نمیشه گفت برای مناطق وسیع کاربردی نیست. شما برای مناطق وسیع میتونید از سنتینل ۳ استفاده کنید و یا تصاویر مادیس. با استفاده از این تصاویر دیگر مشکل اختلاف کانتراست در تصاویر ورودی دیده نمیشود. چون نیازی به موازییک شدن ندارند.

      کاربردی که امروز در وبینار نشان خواهم داد بصورت منطقه وسیع است و در عین حال کاربردی. بنابراین هرگز نمیتوان گفت که برای مناطق وسیع کاربردی نیست.

      امروزه در دنیا گوگل ارث انجین به عنوان یک ابزار مناسب در سنجش از دور پذیرفته شده اما این به معنای به عیب و نقص بودن آن نیست همانطور که نرم افزارهای دسکتاپ هم مشکلات عدیده ای دارند. حرف بنده این هست که گوگل ارث انجین مزایایی دارد که هر متخصصی باید با آن آشنایی داشته باشد. نه اینکه فقط از گوگل ارث انجین استفاده کنید. بنده خودم همونطور که در متن هم اشاره کردم از ۴ نرم افزار متفاوت استفاده میکنم. و صرفا گوگل ارث انجین به تنهایی پاسخ گوی تمامی مراحل انجام پروژه ها نیست.

      مقالات متعددی رو میتونم بهتون معرفی کنم که در آن از تصاویر لندست و سنتینل در گوگل ارث انجین برای تولید انواع نقشه ها استفاده شده و این مقالات همگی از اعتبار بالایی هم برخوردار هستند.

      موفق باشید

دیدگاهتان را بنویسید