مقاله کاربردی روش محاسبه مساحت پوشش گیاهی در گوگل ارث انجین

در این مقاله آموزشی روش محاسبه مساحت سطحی پوشش گیاهی با استفاده از تکنیک حدآستانه گزاری در سامانه گوگل ارث انجین بصورت رایگان توسط امیرحسین احراری تدریس شده است.

برای استمرار انتشار رایگان چنین مقالاتی از کاربران درخواست می شود تا در صورت استفاده از این محتوای آموزشی جهت حمایت از ناشر حتما به لینک این صفحه از سایت ارجاع دهند. هرگونه استفاده از این مطالب بدون ارجاع به سایت www.girs.ir خلاف رضایت نویسنده است.

گام اول: فراخوانی تصویر ماهواره ای

منطقه مورد مطالعه از طریق ترسیم دستی با استفاده از ابزار drawing در گوگل ارث انجین و یا از طریق بارگزاری شیپ فایل و فراخوانی آن داخل کد انجام می شود. در اینجا برای ساده سازی هرچه بیشتر کد یک منطقه دارای پوشش گیاهی با استفاده از ابزار drawing انتخاب شده و سپس با استفاده از دستور centerObject موقعیت نقشه ارث انجین بر مبنای آن تنظیم شد. 

Map.centerObject(geometry)

سپس پروداکت NDVI سنجنده مادیس به عنوان داده اصلی محاسبه مساحت پوشش گیاهی به داخل کد اضافه می شود. شاخص NDVI که بیانگر میزان تراکم گیاه است امکان جداسازی آن از سایر کاربری ها و پوشش های سطح زمین را فراهم می کند. در کد زیر کالکشن تصاویر ۱۶ روزه NDVI سنجنده مادیس برای بازه ۲۰ ساله فراخوانی شده است. 

var modis_ndvi = ee.ImageCollection(“MODIS/061/MOD13Q1”).filterDate(‘2001’,‘2021’)

گام دوم: آماده سازی داده ها

آماده سازی داده ها در گوگل ارث انجین معمولا شامل اعمال کد scale factor برای اصلاح دامنه مقادیر پروداکت استفاده می شود. برای همین منظور در اینجا عدد ۰/۰۰۰۱ باید بر روی تک تک تصاویر NDVI سنجنده مادیس اعمال شده تا دامنه مقادیر هر تصویر بین ۱- تا ۱+ تنظیم شود. دستور map امکان ایجاد یک حلقه برای اعمال محاسبه مشخص بر روی تک تک تصاویر موجود در کالکشن ها فراهم می کند. 

}var ndvi_prepare = modis_ndvi.map(function(img)
return img.select(‘NDVI’).multiply(0.0001)
{( copyProperties(img, img.propertyNames()).

گام سوم: محاسبه مساحت هر پیکسل 

در گام سوم نوبت به شناسایی و جداسازی پیکسل هایی است که حاوی پوشش گیاهی هستند. برای این کار ابتدا از روش حدآستانه گذاری مقادیر بزرگتر از ۰.۳ را به عنوان پوشش گیاهی انتخاب کرده و سایر پیکسل ها حذف می شود. سپس مساحت پیکسل های انتخاب شده (باقی مانده) برای تک تک تصاویر داخل کالکشن برآورد می شود. 

}var ndvi_area = ndvi_prepare.map(function(img)
var thr = img.gte(0.3)
var mask = thr.updateMask(thr)
var area = mask.multiply(ee.Image.pixelArea().divide(1e6))
return area
{( copyProperties(img, img.propertyNames()).

گام چهارم: سری زمانی مساحت گیاهان

پس از محاسبه مساحت پیکسل های گیاهی در گام سوم، با استفاده از دستور chart و تابع reducer.sum امکان محاسبه مجموع مساحت پوشش گیاهی در هر تاریخ و ترسیم آن بر روی نمودار فراهم می شود.

)print
ui.Chart.image.series(ndvi_area, geometry, ee.Reducer.sum(), 250, ‘system:time_start’)
setChartType(‘ColumnChart’).
})setOptions.
,‘title: ‘Vegetation Cover Area
( ({ vAxis: {title: ‘Area km2’}

نمایش نتیجه