مدل سازی نقشه رطوبت خاک 1 کیلومتری با استفاده از تصاویر MODIS و SMAP – در سامانه گوگل ارث انجین

۳۶۹,۰۰۰ تومان

مدرس: امیرحسین احراری
تخصص: کارشناس سنجش از دور و پردازش تصاویر ماهواره ای
موضوع: کاربرد سنجش از دور در رطوبت خاک
نرم افزار: سامانه گوگل ارث انجین
مخاطب: علاقه مندان به داده های رطوبت خاک
داده های تمرینی: دارد.
کدآموزشی: دارد

دسته: علوم آب و هیدرولوژی, علوم خاک, گوگل ارث انجین

توضیحات

محصول آموزشی تولید نقشه رطوبت خاک ۱ کیلومتری با استفاده از تصاویر MODIS و SMAP در سامانه گوگل ارث انجین منتشر شد! در این محصول آموزشی روش افزایش جزییات مکانی پروداکت رطوبت خاک سطحی ماهواره SMAP با استفاده از داده های MODIS آموزش داده شده است.

در این محصول با استفاده از انواع پروداکت های زیست محیطی MODIS به همراه داده های سنتینل ۱ با استفاده از تکنیک های مدل سازی نقشه رطوبت خاک با دقت بالاتر تولید شده است.

توضیحات محصول

در این محصول آموزشی روش مدل سازی نقشه رطوبت خاک ۱ کیلومتری با استفاده از تصاویر MODIS و SMAP در سامانه گوگل ارث انجین تدریس شده است. تمامی تکنیک های ارائه شده در این محصول برای تولید نقشه رطوبت خاک بر اساس مقالات علمی است و مرجع آن ضمیمه شده است.

در این محصول با ترکیب پروداکت های سنجنده MODIS و ماهواره SMAP روش تولید یک نقشه رطوبت خاک با دقت بالاتر (۱ کیلومتری) آموزش داده شده است. در این محصول یکی از تکنیک های مدل سازی Random Forest در راستای افزایش جزییات مکانی پروداکت ها ارائه شده که در انجام پروژه های علمی و تحقیقاتی بسیار ارزشمند و کاربردی است.

قسمت اول آموزش:

عناوین آموزشی

مهم ترین عناوین آموزش ارائه شده در این محصول عبارت اند از:

کار با پروداکت رطوبت خاک SMAP
کار با پروداکت های سنجنده MODIS
کار با داده های راداری Sentinel-1
کار با مدل های رقومی زمین GTOPO
روش ترکیب داده های ماهواره ای
روش تابع نویسی تصاویر ماهواره ای
روش مدل سازی نقشه رطوبت خاک
تولید نقشه رطوبت خاک ۱ کیلومتری
و …

رطوبت خاک

یکی از کاربردی ترین پروداکت های سنجش از دور رطوبت خاک است. داده های رطوبت خاک در سنجش از دور علی رغم اهمیت بسیار زیاد در مطالعات گوناگون، در قالب داده های آماده با دقت مناسب در دسترس نیست. عموما پروداکت های آماده در این زمینه از توان تفکیک مکانی بسیار پایین در مقیاس ۳۰ تا ۱۰۰ کیلومتری برخوردار هستند. به همین دلیل عملا استفاده از پروداکت های آماده رطوبت خاک در مقیاس های کوچک (شهر و استان) قابل استفاده نیست.

با این حال در این محصول آموزشی شما با یک روش علمی و با کیفیت برای افزایش جزییات مکانی داده های رطوبت خاک SMAP از ۱۰ کیلومتر به ۱ کیلومتر آشنا خواهید شد که نقش به سزایی در انجام پروژه های علمی و تجاری شما خواهد داشت.

روش های محاسبه رطوبت خاک

روش های مختلفی برای محاسبه رطوبت خاک در سنجش از دور عرضه شده که روش های مبتنی بر داده های راداری و مایکروویو از بالاترین دقت برخوردار هستند. با این حال داده های مایکروویو توان تفکیک مکانی بسیار پایینی دارند و داده های راداری نیز نیاز به استفاده از روش ها و مدل سازی های بسیار پیچیده برای تولید این گونه از داده ها دارند.

بر همین اساس در این محصول آموزشی یک روش موثر با ترکیب داده های مایکروویو فعال و غیر فعال به همراه داده های اپتیکی و بدون استفاده از داده های زمینی برای تولید نقشه رطوبت خاک در سنجش از دور ارائه شده است که سریع، دقیق و مقرون به صرفه خواهد بود.

لینک های مفید

کتاب آموزش جامع گوگل ارث انجین در سنجش از دور

نظرات (0)

نقد و بررسی‌ها

داوود – 8 بهمن, 1399

با سلام و احترام
در چه بازه زمانی هست؟
با تشکر
- امیرحسین احراری – 8 بهمن, 1399
  
  با سلام و احترام
  
  این محصول برای داده های سال ۲۰۱۶ تا کنون قابل استفاده است.
  
  موفق باشید
  - محمدرضا – 11 بهمن, 1399
    
    با سلام
    
    اینکه این آموزش صرفا برای ۲۰۱۶ به بعد هست، محدودیت قابل توجه‌ای رو ایجاد میکنه.
    چرا که مثلا در مدلسازی swat وقتی دوره مورد بررسی ۳۰ سال هستش و نیاز به داده های رطوبت خاک هست، آیا این آموزش بازهم موثر واقع خواهد شد؟
    اگر خیر، راه جایگزین چی هستش؟
    
    ممنون از زحمات شما
    - امیرحسین احراری – 12 بهمن, 1399
      
      این محدودیت بدلیل این هست که داده های SMAP از اون سال موجود است. اگر پروداکت رطوبت خاک دیگری جای SMAP برای سال های قبل تر باشد می توان آن را جایگزین کرد.
      
      موفق باشید
  - reza – 12 بهمن, 1399
    
    با سلام
    دوره زمانی قابل دسترس که فرمودید برای بسیار از مطالعات فک نمیکنم مناسب باشه
    برای حل این مشکل چه راهکاری مدنظرتون هست؟
    ممنون
    - امیرحسین احراری – 12 بهمن, 1399
      
      این محصول آموزشی برای بازه زمانی کارایی دارد که داده های ماهواره ای SMAP در دسترس است. مگر اینکه داده رطوبت خاک دیگری جز SMAP را جایگزین کنید.
      
      موفق باشید
عبدالرضا انصاری – 21 بهمن, 1399

با سلام
من یک اشکال در اجرا کد زیر داشتم .اگر امکانش هست راهنمایی بفرمایید.عذر می خوام که در اینجا بهم ریخته میشه. لطفا کپی و در محیط کدنویسی پیست نمایید.پیغام خطا در انتها درج شده است:
var collection = ee.ImageCollection.load(‘NASA/GPM_L3/IMERG_V06’)
.select(‘precipitationCal’)

var regions = ee.FeatureCollection ([
ee.Feature(ee.Geometry(table2),{label:’Ardebil’}),
ee.Feature(ee.Geometry(table3),{label:’Azarbaijan_Sharghi’}),
ee.Feature(ee.Geometry(table4),{label:’Booshehr’}),
ee.Feature(ee.Geometry(table5),{label:’ChaharmahalBakhtiari’}),
ee.Feature(ee.Geometry(table6),{label:’Fars’})
]);

var GPM = collection
.filterBounds(regions)
.filterDate(‘2019-09-21′,’2019-12-21’)
Map.centerObject(regions)
Map.addLayer(regions)

var mean = GPM.mean().clip(regions)
Map.addLayer(mean,{palette:
[‘blue’, ‘purple’, ‘cyan’, ‘green’, ‘yellow’, ‘red’]},’GPM_Mean_Map’,false);
var chart = ui.Chart.image.series(mean,regions,ee.Reducer.mean(),’GPM_Mean_Map_All’,10000,’system:time_start’,’label’);
print (chart)

پیغام خطا:
Feature, argument ‘geometry’: Invalid type.
Expected type: Geometry.
Actual type: FeatureCollection.
in , line 6
in , line 22
هدف رسم همه ی نمودارهای سری زمانی در یک چارت هست.
با تشکر
- امیرحسین احراری – 22 بهمن, 1399
  
  با سلام و احترام
  
  لطفا با استفاده از گزینه getlink در گوگل ارث انجین لینک کدتون رو کپی و در اینجا پیست کنید تا بنده بتونم بهتر آن را بررسی کنم.
  
  موفق باشید
  - عبدالرضا انصاری – 22 بهمن, 1399
    
    با سلام مجدد خدمت شما
    لینک کد مطابق با زیر می باشد:
    https://code.earthengine.google.com/?scriptPath=users%2Fabdolrezaansari%2Fgirs%3APrecipitation%2FGPM_Sample
    با تشکر
- امیرحسین احراری – 23 بهمن, 1399
  
  با سلام و احترام
  
  لطفا با استفاده از گزینه getlink در گوگل ارث انجین لینک کدتون رو کپی کرده و در اینجا پیست کنید تا بنده بتونم دقیقا کد را بررسی کرده و پاسخ بدم.
  
  موفق باشید
  - عبدالرضا انصاری – 23 بهمن, 1399
    
    با سلام
    لینک زیر را لطفا امتحان فرمایید:
    https://code.earthengine.google.com/dcc47d53cb68d2f2cba218cc737b16c0
    با تشکر
  - عبدالرضا انصاری – 23 بهمن, 1399
    
    ببخشید آخرین نسخه ی کد این است:
    https://code.earthengine.google.com/72c79b7b4b8de6ef190b1977b236aedf
    - امیرحسین احراری – 24 بهمن, 1399
      
      با سلام و احترام
      
      شیپ فایل های شما رو نداشتم اما یک تغییر در کدتون ایجاد کردم امیدوارم مشکل حل بشه.
      https://code.earthengine.google.com/96e5354f0594274cd6d367043517f305
      
      موفق باشید
      - عبدالرضا انصاری – 24 بهمن, 1399
        
        با سلام مجدد جناب آقای مهندس و وقتی که گذاشتید.
        لینک فوق همان کد قبلی است و تغییری در آن دیده نمی شود.
        با احترام
      - امیرحسین احراری – 25 بهمن, 1399
        
        با سلام و احترام
        
        دستور چارت رو بنده تغییر دادم لطفا مجددا چک کنید.
        
        موفق باشید
      - امیرحسین احراری – 27 فروردین, 1400
        
        با سلام و احترام
        
        مشکل از بازه زمانی پروداکت کاربری اراضی شما است. پروداکت کاربری اراضی مادیس در ارث انجین فعلا تا سال ۲۰۱۹ در دسترس است. در صورتی که منطقه شما خیلی تغییر نکرده می توانید از پروداکت سال ۲۰۱۹ استفاده کنید.
        
        موفق باشید
Lida – 29 بهمن, 1399

سلام جناب احراری
این فایل آموزشی شما مقادیر رطوبت خاک رو هم میده؟یعنی من بخوام ارتباط شاخص سطح برگ رو در هر گونه ای که حساب کردم‌با میزان رطوبت خاک مقایسه کنم میتونم از این نقشه استفاده کنم ؟
- امیرحسین احراری – 29 بهمن, 1399
  
  با سلام و احترام
  
  بله در این محصول آموزشی روش برآورد رطوبت خاک بر حسب میلی متر با دقت ۱ کیلومتری آموزش داده شده است.
  
  موفق باشید
سیدامیرحسین عقیلی – 4 اسفند, 1399

با عرض سلام و وقت بخیر،
این که داده های SMAP از سال ۲۰۱۵ وجود دارد برای سال های قبل از ۲۰۱۰ با فرایندی که شما در این آموزش ارائه دادید می توان از داده های
ERA5
GLDAS
FLDAS
استفاده کرد یا کاربرد ندارد؟
- امیرحسین احراری – 5 اسفند, 1399
  
  با سلام و احترام
  
  بله می توان استفاده کرد. تکنیک همان است و فقط داده SMAP با داده های دیگر تعویض می شود. بزودی یک آموزش در این زمینه نیز منتشر خواهم کرد.
  
  موفق باشید
sana rashidi – 6 اسفند, 1399

عرض سلام و احترام.جناب مهندس سوالی داشتم .میخواستم نقشه ای تهیه کنم حاصل از همپوشانی (بررسی همزمان اثر) لایه های بافت خاک،شوری،نفوذ پذیری،sar ،رطوبت خاک .راهنمایی میفرمائید از کجا شروع کنم.نیاز به آموزش چه نرم افزاری و جمع آوری چه داده هایی است.سطح مورد بررسی من ۱۰۰۰ هکتار هستش.
- امیرحسین احراری – 7 اسفند, 1399
  
  با سلام و احترام
  
  ببخشید این موردی که میفرمایید رو بنده کار نکردم. متاسفانه اطلاعات کافی در این زمینه ندارم. الان روش مدل سازی شما اصلا مشخص نیست. از سوی دیگر مشخص نیست که نقشه نهایی چه چیزی هست؟ مثلا در این محصول هدف نهایی من تولید نقشه رطوبت خاک بود. اما در گفته شما مشخص نیست که نقشه نهایی قرار است چه مولفه ای باشد؟
تابش – 12 اسفند, 1399

با سلام
میخواستم بپرسم خروجی نهایی رو به شکل شیپ فایل هم میشه استخراج کرد تا مقدار دقیق رطوبت خاک رو در اتریبیوت تیبل جی ای اس دید و به اکسل انتقال داد؟
- امیرحسین احراری – 13 اسفند, 1399
  
  با سلام و احترام
  
  خروجی در این محصول بصورت رستری هست. اگر بخواهید بصورت جدول توصیفی دار باشه باید آن را در arcmap برده و سپس از جدول توصیفی آن استفاده کنید. البته در این محصول به این موضوع اشاره نشده است.
  
  موفق باشید
e – 17 اسفند, 1399

سلام میشه بفرمایین این آموزش بر اساس چه مقاله ایه؟
- امیرحسین احراری – 17 اسفند, 1399
  
  با سلام و احترام
  
  مقاله رو ضمیمه فایل های محصول کردم. اگر محصول رو خریداری کرده باشید ضمیمه هست. به هر صورت اگر هم تهیه نکردید بر اساس مقاله زیر هست:
  https://www.mdpi.com/2072-4292/11/23/2736
ازیتا – 22 فروردین, 1400

سلام
خسته نباشید
اول از همه عذرخواهی میکنم بابت سوالات زیادی که میپرسم
و ممنونم از پاسخگویی خوب شما
در بحث همین آموزش رطوبت خاک ماهواره اسمپ شما از پروداکت های NDVI و LST و… مادیس استفاده کردید سوالم اینه آیا می توان بجای پروداکت های مادیس از پروداکت های سنتینل استفاده کرد؟؟
- امیرحسین احراری – 22 فروردین, 1400
  
  با سلام و احترام
  
  بله می توانید از پروداکت های سایر داده های ماهواره ای نیز استفاده نمایید. مهم این هست که از لحاظ بیوفیزیکی و بیوشیمیایی به رطوبت خاک بصورت مستقیم در ارتباط باشند.
  
  موفق باشید
Mohammad – 9 اردیبهشت, 1400

سلام
میشه نقشه رطوبت خاک روزانه هم گرفت برای چند سال؟
- امیرحسین احراری – 9 اردیبهشت, 1400
  
  با سلام و احترام
  
  اگر پروداکت مرجع رطوبت خاک شما بصورت روزانه موجود باشد و داده های کمکی نیز بصورت روزانه در دسترس باشند می توانید روزانه نیز تولید کنید.
  تناوب زمانی نقشه رطوبت خاک شما تابعی از توان تفکیک زمانی داده های ماهواره ای مورد استفاده هست.
  
  موفق باشید
  - mohammad sadegh – 21 اردیبهشت, 1400
    
    ممنون از راهنماییتون
    جناب احراری اصولا ما تو محیط GEE فقط میتونیم از دیتاست خود GEE استفاده کنیم نمیتونیم خودمون داده رستری مثلا ادد کنیم ؟ و یک سوال دیگه برای مثال داده دمای روزانه که برای یک روز و یک منطقه خاص بعضی از پیکسل ها دیتا ندارند راهی هست تو محیط GEE دیتا دار بشن مثلا روش همسایگی پنجره متحرک یا … که بعد بتونیم از اون دیتا هایی که همه پیکسل ها داده دارن برای کارمون استفاده کنیم
    - امیرحسین احراری – 22 اردیبهشت, 1400
      
      با سلام و احترام
      
      در بخش assets می توانید این کار را انجام دهید و داده های رستری خود را فراخوانی نمایید. البته بنده تا حالا این بخش از کار رو تست نکردم.
      
      موفق باشید
احمد سمیر شهیم – 18 خرداد, 1400

سلام استاد احراری ! ببخشید یک سوال داشتم ؟ من تمام مراحل این محصول را انجام دادم اما یگانه مشکل که مواجه هستم همین اینکه این نقشه برای یک ساحه بزرگ مثل مرز کشوری خطا میدهد و وقتی آنرا به مرز استان میارم بعد کار میکند . آیا راهی وجود دارد تا آن را برای تمام مرز کشور اجرا و از آن خروجی گرفت ؟
- امیرحسین احراری – 20 خرداد, 1400
  
  با سلام و احترام
  
  لینک کدتون رو ارسال کنید تا بررسی کنم.
  
  موفق باشید
  - Ahmad Samir – 20 خرداد, 1400
    
    بفرمایید اینهم هم لینک اما خطای که میدهد این متن است ( User memory limit exceed) ولی اگر مرز استان را قرار بدهم این ارور نمیده
    - امیرحسین احراری – 20 خرداد, 1400
      
      با سلام و احترام
      
      لینک کد اصلاح شده در کامنت بعدی تون قرار دادم.
      
      موفق باشید
  - احمد سمیر شهیم – 20 خرداد, 1400
    
    اینهم کد فایل : https://code.earthengine.google.com/84595bd38efb94566e7e6f74079823a5
    - امیرحسین احراری – 20 خرداد, 1400
      
      لینک کد اصلاح شده ضمیمه شده است.
      https://code.earthengine.google.com/972e03a58cd77fdd297c1ed048769d2b
      
      موفق باشید
      - احمد سمیر شهیم – 21 خرداد, 1400
        
        ممنون تان اما متاسفانه کار نمیکند همان پیام قبلی را هنوز هم میده . به سطح استان load میشه ولی به سطح کشور همین خطا را میده و اکسپورت هم نمیشه ( User memory limit exceed) آیا شما که run کردید به شما load شد ؟
      - امیرحسین احراری – 21 خرداد, 1400
        
        چند بار نشت سرهم ران کنید.
        
        من crs خروجی رو بصورت دستی تایپ کردم درست شد. چند بار هم مشت سرهم ران کردم تا حل شد.
        
        موفق باشید