معرفی سامانه Earth Engine Explorer – یکی از قابلیت های مهم Google Earth Engine

درصورتی که شما از کاربران سامانه گوگل ارث انجین هستید این مقاله مهم را تا انتها مطالعه کنید، چراکه در آن یکی قابلیت مهم از این سامانه معرفی شده است که در پروژه های تجاری و علمی خود بصورت کاملا کاربردی می توانید استفاده نمایید. بر همین اساس، برای اینکه ارزش این مقاله مشخص شود حتما باید پیش از آن با سامانه گوگل ارث انجین آشنایی داشته باشید. در صورتی که با این سامانه کاربردی آشنایی ندارید، به آموزش رایگان زیر (پایین صفحه) مراجعه کنید. 

مقدمه

امروزه سامانه گوگل ارث انجین از محبوبیت بسیار بالایی در میان کاربران سنجش از دور در سطح جهان برخوردار است و روز به روز بر میزان آن افزوده می شود. دلیل این امر رفع بسیاری از محدودیت های مربوط به دانلود داده های حجیم و پردازش های سنگین در این علم است. اگر قبلا برای یک پروژه ساده باید یک ماه وقت صرف می کردید، در حال حاضر می توانید در چند ساعت آن را اجرا کنید. اگر به این گفته من شک دارید فقط کافی است آموزش رایگان اشاره شده در بالا را یک بار بصورت کامل مشاهده و اجرا نمایید. 

با وجود تمامی مزایای این سامانه، دسته دیگری از کاربران هستند که نمی توانند به خوبی با آن ارتباط برقرار کنند. دلیل این امر آن است که سامانه ارث انجین مبتنی بر کدنویسی است. اگر چه برنامه نویسی در این محیط بسیار ساده و راحت است اما باز هم برخی از کاربران سنجش از دور در کار با اینگونه از سیستم ها احساس راحتی نمی کنند و یادگیری کامل کدها را امری وقت گیر و دشوار می دانند. این دسته از کاربران افرادی هستند که  با محیط های گرافیکی ساده و بدور از کدنویسی بهتر ارتباط برقرار می کنند. در حقیقت وجود چنین روحیه ای مانع از این می شود که بتوانید از کار در این سامانه کاربردی لذت ببرید. با این حال شرکت گوگل به این دسته از کاربران هم توجه ویژه ای داشته و بخش Earth Engine Explorer را ایجاد کرده است. 

سامانه Earth Engine Explorer

درحقیقت EEE یک سامانه تحت وب برای پردازش تصاویر ماهواره ای است که زیر مجموعه گوگل ارث انجین است و یکی از امکانات آن به شمار می رود. مهم ترین تفاوت EEE و GEE  در این است که در یکی بر اساس کدنویسی و در دیگری با استفاده از ابزارهای گرافیکی، می توانید نسبت به استخراج اطلاعات اقدام نمایید. 

همانطور که در مقالات قبلی نیز در ارتباط با آن صحبت شد، مهم ترین مزیت ارث انجین در پردازش داده های سری زمانی است به گونه ای که داده های چند زمانه را با سرعت بسیار بالا و در کمترین زمان ممکن می توانید پردازش و آنالیز کنید. با این حال در ارث انجین شما تنها می توانید یک تصویر را از داده های لندست و مادیس (در حال حاضر: سال ۲۰۲۰) پردازش کنید و امکان انجام پردازش های سری زمانی وجود ندارد. 

اگر در ارث انجین با استفاده از قابلیت کدنویسی امکان نوشتن انواع مدل ها برای تصاویر ماهواره ای وجود دارد، در محیط اکسپلورر تنها می توانید انواع شاخص های طیفی را برای یک تصویر محاسبه کنید و یا اینکه نقشه کاربری اراضی آن را تولید نمایید. به عبارت دیگر مهم ترین قابلیت های محیط اسکپلورر به شرح زیر است:

• فراخوانی تصاویر لندست + مادیس
• تولید تصاویر ترکیب باندی
• تفسیر بصری
• محاسبه شاخص های طیفی
• طبقه بندی 
• اعمال فیلترها

مزایای سامانه EEE

مهم ترین مزایای این سامانه در حقیقت همان قابلیت های آن هستند. با این حال در این بخش قصد دارم تا بصورت جامع مزایای این سامانه کاربرد را برای شما تشریح کنم. بصورت خلاصه مزایای این سامانه در بخش زیر اشاره شده است:

• متن باز بودن
• محیط گرافیکی
• بدون برنامه نویسی
• محیط ساده
• پشتیبانی از تصاویر ماهواره ای رایگان
• محاسبه انواع شاخص های طیفی
• ایجاد زنجیره محاسباتی
• طبقه بندی تصاویر ماهواره ای

در ادامه هریک از این مزایای بالا به ترتیب بیشتر مورد بررسی قرار می گیرد. 

سامانه متن باز

متن باز بودن سامانه Earth Engine Explorer باعث شده تا در همه جای دنیا و در تمامی کارهای تحقیقاتی و تجاری سنجش از دور قابل استفاده باشد. اگر قصد نوشتن مقالات بین المللی دارید یا اگر در سایر کشورهای جهان مشغول کار در سنجش از دور هستید اطمینان داشته باشید که براحتی و بدون هیچ محدودیتی این سامانه در دسترس شما است و می توانید در کارهای خود به آن استناد نمایید. 

برخی از کاربران تصور می کنند که این دست از سامانه ها چون متن باز هستند دقیق نیست و یا اینکه برای کشورهای جهان سوم طراحی شده و حتی برخی معتقد هستند که علمی نیست! این یک تصور کاملا اشتباه است. سامانه گوگل ارث انجین و امکانات وابسته به آن کاملا علمی، معتبر و دقیق است. این موضوع با یک مثال ساده قابل اثبات است. 

در ارتباط با دقت سامانه ارث انجین و زیرمجموعه های آن توجه داشته باشید اگر این سامانه دقیق و علمی نباشد، امکان نوشتن مقالات علمی معتبر در آن وجود نخواهد داشت. معتبرترین مقالات علمی سنجش از دور و بسیاری از علوم جهان در سایت science direct به صورت رسمی منتشر می شود و اعتبار آن برای تمامی محققین مورد تایید است. درصورتی که از لحاظ علمی این سامانه مورد تایید نباشد، بنابراین هیچ مقاله ای از آن نباید در این وب سایت منتشر شود. در همین راستا لینک چند مقاله نوشته شده با استفاده از گوگل ارث انجین در مرجع science direct منتشر شده که در زیر می توانید به آن مراجعه کنید:

• مقاله مرجع گوگل ارث انجین
• مقاله گوگل ارث انجین در باستان شناسی
• مقاله کاربرد گوگل ارث انجین در کاربری اراضی

با این حال مقالات معتبر نوشته شده با استفاده از این سامانه تنها به این چند مورد محدود ختم نمی شود و این ها تنها مثال هایی برای اثبات اعتبار علمی این سامانه پردازشی است. به همین منظور شما می توانید با اطمینان از اعتبار علمی ارث انجین اکسپلورر نسبت به استفاده از آن اقدام کنید. 

محیط گرافیکی

محیط پردازشی ارث انجین اکسپلورر هیچ نیازی به کدنویسی ندارد و صرفا با زدن چند دکمه کلید ساده می توانید تصاویر را فراخوانی کرده و پردازش های مورد نظر را به انجام برسانید. وجود محیط گرافیکی در این سامانه باعث بروز محدودیت در انجام کارها شده اما با این حال شما قادر هستید تا پر کاربردی ترین پردازش ها از جمله محاسبه شاخص های طیفی و طبقه بندی تصاویر را به راحتی انجام دهید. اگر از برنامه نویسی ترس دارید، محیط ارث انجین اکسپلورر بهترین پیشنهاد برای استفاده از مزیت های سامانه گوگل ارث انجین بدون نیاز به برنامه نویسی است. 

تصاویر ماهواره ای رایگان

از دیگر مزایای سامانه گوگل ارث انجین اکسپلورر پشتیبانی از تصاویر ماهواره ای رایگان است. در این سامانه شما می توانید به راحتی انواع داده ها و پروداکت های ماهواره های سری لندست و سنجنده مادیس را فراخوانی و پردازش کنید. با این حال تصاویر ماهواره ای این سامانه تنها به همین موارد محدود نمی شود و پروداکت های سنجنده ها و ماهواره هایی چون استر و نوا نیز در آن به چشم می خورد.  با وجود اینکه این سامانه در حال حاضر (سال ۲۰۲۰) از داده های سنتینل پشتیبانی نمی کند اما پیش بینی می شود که تا سال های آتی به شکل قابل توجهی تنوع داده ها و تصاویر ماهواره ای موجود در این سامانه افزایش پیدا کند. بر همین اساس اگر امروز روش کار در این سامانه را فرا بگیرید در آینده در مقایسه با سایر کاربران از مهارت های بیشتر و مهم تری برخوردار خواهید شد. 

محاسبه شاخص های طیفی

یکی از مهم ترین تکنیک های پردازش رقومی که در این سامانه قابل انجام است محاسبه شاخص های طیفی است. در این سامانه متن باز، تصاویر ماهواره ای به همراه تمامی باندها قابل فراخوانی بوده و براحتی می توانید انواع شاخص های طیفی را برای آن ها بر اساس محاسبات بین باندی بدست آورید.  با این حال فراموش نکنید که در آن واحد امکان محاسبه شاخص های طیفی برای یک تصویر فراهم است و امکان محاسبه سری تصاویر در آن وجود ندارد. 

طبقه بندی تصاویر ماهواره ای

امروزه تمامی روش های مهم یادگیری ماشین در زمینه طبقه بندی تصاویر ماهواره ای در بسیاری از نرم افزارها بصورت رایگان در دسترس است. در همین راستا شما می توانید در سامانه ارث انجین اکسپلورر مهم ترین روش های طبقه بندی یادگیری ماشین مانند جنگل تصادفی و روش ماشین های بردار پشتیبان را اجرا نمایید. بدون آنکه نیاز به دانلود تصاویر داشته باشید، براحتی نمونه های تعلیمی طبقه بندی از روی تصویر برداشته می شود و سپس الگوریتم طبقه بندی به صورت کامل اجرا شده و در نهایت تنها تصویر طبقه بندی شده را می توانید دانلود نمایید. بررسی های ما نشان داده است که اگر سامانه ارث انجین اکسپلورر به عنوان بهترین مرجع تولید نقشه های کاربری با تصاویر لندست نباشد قطعا سریع ترین آن است. 

تولید خروجی

برای دسترسی به محاسبات انجام شده در سامانه ارث انجین اکسپلورر امکان دانلود نتایج بصورت برش خورده و فرمت تیف به راحتی فراهم است. وجود فرمت تیف برای خروجی ها و هم چنین زمین مرجع بودن آن ها شرایطی را فراهم کرده تا بتوان نتایج حاصله را به راحتی در تمامی نرم افزارها فراخوانی نموده و پردازش های بعدی  (در صورت نیاز) را بر روی آن ها اجرا نمود. 

یادگیری Earth Engine Explorer

در این مقاله هدف من این بود تا شما را با این سامانه کاربردی در زمینه پردازش تصاویر ماهواره ای آشنا کنم با این حال صرفا مطالعه این متن باعث افزایش دانش شما نخواهد شد. چرا که یادگیری نیازمند تمرین مداوم مطالب آموزشی است. به همین دلیل تا زمانی که در این سامانه کار نکنید، ارزش آن را درک نخواهید کرد و مطالب ارائه شده در این مقاله کارایی لازم را نخواهد داشت. 

هم اکنون آموزش کار با این سامانه کاربردی در گوگل ارث انجین توسط آکادمی سنجش از دور ایران تولید شده و شما کاربران می توانید بصورت رایگان به آن دسترسی داشته باشید. برای دانلود فایل آموزش رایگان این سامانه کابردی بر روی لینک زیر (پایین صفحه) کلیک نمایید. 

دانلود این مقاله

درصورتی که نیاز به دانلود این مقاله دارید، ایمیل خود را در کادر پایین صفحه وارد نموده و سپس بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ارسال خواهد شد.

لینک های مفید

• آموزش رایگان گوگل ارث انجین
• مقاله معرفی گوگل ارث انجین
• آموزش رایگان Earth Engine Explorer