69.在Qgis中探討google earth engine in Qgis的應用

Google Earth Engines in Qgis plugins的步驟

吳秋生教授在2025年底將將google earth engine中大多數sample從javascript程式語法改為python語法,在2019年起置入jupyter notebook,2025年底置入Qgis中,陸續包括許多NASA的影像,影像集合,以及眾多資料放入Qgis中。這些外掛app包括Notebook,Gee Data Catalogs,GeoAi,Maxar open data,NASA Earthdata,Geemap,Leafmap,Timelapse,Vantor九個app,可以根據其GitHub網站opengeos中提供的步驟進行操作。首先必須登入Google Earth Engine,建立帳號,並申請計畫獲得ID。每一次開啟前一定必須更新版本,因為每次更新都會修正前一版的錯誤,因此設定非常重要。然而,Qgis的Osgeo4W更新可能會影響app的運行。例如,Timelapse目前的版本3.44.8就無法開啟,必須到GitHub中尋找解決方案。在這些app中,最常用的是Gee Data Catalogs,這不僅可以搜尋底圖和衛星影像,還可以將許多衛星影像製作成Time series。此外,使用leafmap中的swipe功能可以將兩張衛星影像進行比較。以往這些衛星影像只能在NASA的網站上慢慢下載,耗費大量時間,甚至無法下載,但現在只要在Qgis中選擇時段和區域,就能輕鬆製作多張影像的time series,並可自動生成Git檔或mp4文件,形成動畫。這在以前可能需要花幾十個小時才能完成的工作,現在在Qgis的app中幾分鐘內就能搞定。這一切都得益於吳教授的辛勞和貢獻,特別是在google earth engine in Qgis的應用上。

Gee Data Catalogs的應用(1)

在開始使用Gee Data Catalogs之前,我們需要了解其基本功能和操作介面。Gee Data Catalogs提供了許多用於研究和分析的數據集,可以幫助研究人員和開發者更好地利用衛星數據。使用者可以直接從平台上搜尋感興趣的數據集,並快速查看其元數據,這對於確保數據的可靠性至關重要。尤其是在環境監測和資源管理方面,Gee Data Catalogs的使用能夠顯著提高數據的可獲取性和應用效果。

Browse功能允許使用者瀏覽Gee官方和許多社區的成果,共有超過兩千篇結果可供參考。這些成果展示了使用Google Earth Engine的各種創新應用。這種社區貢獻的方式不僅推動了數據共享,還鼓勵了更多的使用者參與進來,形成良好的學術和技術交流氛圍。此外,通過這些成果,使用者可以獲得靈感,開發出新的應用場景,從而擴大Google Earth Engine的影響力。

在Gee Data Catalogs中,使用者還可以找到各種各樣的數據集,包括氣候變化、城市發展、農業監測等多個主題。這些數據集的應用不限於學術研究,還可以應用於政策制定、商業分析等領域。例如,城市規劃者可以利用這些數據來設計更可持續的城市環境,有效管理資源,減少環境影響。

將javascrips複製貼入Gee Data Catalogs的conversion改成python在run code,

此外,Gee Data Catalogs中還包含了一些新興的資料集,如衛星影像的即時變化檢測和分析功能,這些都是傳統方法無法比擬的。透過這些先進的工具,使用者能夠更快地獲取關鍵資訊,並做出及時的決策。在環境監測、災害管理等方面,這樣的即時數據處理能力無疑為各行各業帶來了革命性的變化。

這項功能非常有用,以往僅能在jupyter notebook中使用,而現在Qgis中也可以輕鬆使用。使用者只需將GEE的Java程式碼複製並貼上,便能轉換為Python格式在Qgis中使用,這為許多用戶提供了便利。雖然轉換的準確率可能無法達到100%,但目前已經能夠轉換到八成以上,這對於希望快速上手的使用者來說是個不小的幫助。

Gee Data Catalogs的應用(2)

在GEE Data Catalogs中,使用者可以搜尋到各種Feature和feature collections資料,這些資料類似於Qgis中的shp檔案格式數據。當我們需要搜尋世界各國的行政區界線時,可以在Qgis中選擇nature earth中10米解析度的admi_0資料。這些資料不僅為我們提供了準確的邊界信息,還能幫助我們進行多種空間分析,對於需要精確空間資訊的研究來說,這是非常重要的。

在GEE Data Catalogs中,使用者必須選擇countries欄位,然後在聯合國的資料庫中找到所需國家的邊界資料,將其加入到Qgis中進行分析。這個過程讓我們能夠更直觀地展示各國之間的地理關係,並進行相關的數據分析,從而支持決策過程。

在GEE Data catalogs中必須選擇countries:收到untied nation欄位點選加入圖層

如果選擇configure add功能,系統就會顯示所選的國界圖層。這一功能使得在Qgis中操作變得更加靈活,使用者可以根據需要隨時調整所顯示的圖層,進一步提升了數據的可視化效果。

完成選取的14張影像,系統將依時間先後呈現time series。這十四張影像不僅可以用於分析環境變遷,還能夠進一步輸出成tif檔,為後續的研究提供數據支持。這些數據的可用性大大加快了研究的進展,讓研究人員能夠在更短的時間內得到更精確的結果。

然而,這些國界資料仍然近似於tif網格形式,而非shp檔案格式。因此,GEE的feature和feature collections並不等同於shp檔案格式,仍然是網格形式。這對於需要進行大範圍資料操作的使用者來說,是一個需要注意的問題。此外,由於全球資料的龐大,無法輸出成tif格式,GEE主要用於大數據的觀看和呈現,下載僅限於小範圍的國家資料。相比之下,shp檔案格式則更加適合全球分布的數據處理。

在GEE中,衛星影像包括image和image collections。我們可以搜尋HLS,從而得到Landsat高解析度衛星影像,這些資料從2013年到2026年的13年期間可供選擇。因此,在這個平台上我們可以選擇特定的區域和時間,這為環境變化的研究提供了極大的便利。

GEE中衛星影像為image和image collections,收尋HLS,得到Landsat高解析度衛星影像,資料從2013到2026年13年的衛星影像可選擇,因此接著選擇區域和時間;首先選擇time series,

衛星影像不僅可以進行時間前後的比較,也可以應用於災害前後的對比分析。透過這些分析,使用者能夠深刻理解災害對環境的影響,並從中獲得有價值的見解,進一步強化Qgis的功能。這樣的應用不僅對科學研究有幫助,對於政策制定和資源管理也有顯著意義。

使用者可以選擇2013年和2025年的兩張影像,將其放入leafmap app中的swipe功能中,進行左右兩邊的滑動比較,直觀地觀察到不同時間點的變化。這種方式不僅易於操作,還能夠讓使用者清晰地了解城市擴張、土地利用變化等問題,提高了數據的可視化效果。

這款QGIS插件不僅提供了海量的衛星數據,還簡化了使用者的操作流程。使用者可以輕鬆地存取到驚人的80PB的衛星數據,這在以往是無法想像的。這一創新不僅促進了科研,還為教育和商業領域的應用打開了新的大門。透過這個平台,無論是學生、研究者還是業界專業人士,都能夠利用這些數據進行深度分析,提升他們的工作效率和成果質量。

可以選擇版2013和2025兩張影像,放入leafmap app 中的swipe放入左右兩邊,滑動比較差異。

衛星影像可以做時間前後的比較,可以做都市擴張或地形變化或災害前後的比較,讓Qgis的功能更強大。


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