sử dụng google earth engine trong giám sát biến động diện tích rừng tỉnh lâm đồng giai đoạn 2010 2016

MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.Đặt vấn đề .1 2.Lịch sử nghiên cứu .1 3.Mục tiêu 4.Nội dung phương pháp thực 5.Giới hạn 6.Bố cục đề tài PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG TỔNG QUAN VẦN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Tổng quan rừng .6 1.1.1.Định nghĩa 1.1.2.Giám sát .6 1.1.3.Biến động diện tích rừng .6 1.1.4.Tình hình rừng Việt Nam giai đoạn 2010-2016 1.2.Tổng quan viễn thám 1.2.1.Ý niệm 1.2.2.Mức độ xử lý ảnh MODIS 1.2.3.Chỉ số thực vật NDVI 1.2.4.Phương pháp phân loại ảnh 1.2.5.Đánh giá độ xác 1.3.Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.3.1.Đặc điểm tự nhiên .8 1.3.2.Tình hình rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016 CHƢƠNG GIỚI THIỆU GOOGLE EARTH ENGINE 11 2.1.Tìm hiểu Google Earth Engine 11 2.1.1.Định nghĩa 11 2.1.2.Nguồn gốc 11 2.1.3.Tiện ích Google Earth Engine quyền lợi người dùng .11 2.1.4.Thành phần Google Earth Engine .12 2.2.Kho lưu trữ liệu Google Earth Engine 14 2.2.1.Raster 14 2.2.2.Vector 15 2.3.Công cụ hỗ trợ Google Earth Engine .16 2.3.1.Công cụ hỗ trợ Google Earth Engine Explorer 16 2.3.2.Công cụ hỗ trợ Google Earth Engine Code Editor .21 v 2.4.Giao diện người dùng/User Interface 29 CHƢƠNG DỮ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN .33 3.1.Dữ liệu .33 3.2.Quy trình thực 34 3.3.Phương pháp thực 35 3.3.1.Thu thập tài liệu, số liệu liệu 35 3.3.2.Xác định khu vực nghiên cứu 35 3.3.3.Xử lý sơ ảnh 35 3.3.4.Tính số NDVI ảnh MODIS 36 3.3.5.Phân loại giải đoán rừng 36 3.3.6.Đánh giá độ xác sau phân loại 38 3.3.7.Xây dựng đồ ranh giới rừng qua thời điểm 40 3.3.8.Xây dựng đồ đa thời gian 40 3.3.9.Thống kê diện tích rừng giải đốn 41 3.3.10.Phân tích biến động diện tích rừng 42 CHƢƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 43 SỬ DỤNG GOOGLE EARTH ENGINE TRONG GIÁM SÁT DIỆN TÍCH RỪNG TỈNH LÂM ĐỒNG GIAI ĐOẠN 2010-2016 43 4.1.Kết giải đoán xác định ranh giới rừng Google Earth Engine .43 4.2.Kết đánh giá độ xác sau phân loại 43 4.3.Kết đồ rừng thống kê diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016 45 4.3.1.Kết đồ rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016 45 4.3.2.Kết thống kê diện tích rừng giải đốn tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 20102016 49 4.4.Kết xây dựng đồ đa thời gian .49 4.5.Nhận xét biến động diện tích rừng Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016 50 4.5.1.Biểu đồ thống kê diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016 50 4.5.2.Nhận xét biến động diện tích rừng Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016 51 CHƢƠNG NHẬN XÉT VỀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG GOOGLE EARTH ENGINE TRONG GIÁM SÁT DIỆN TÍCH RỪNG 53 5.1.Dữ liệu .53 5.1.1.Cung cấp nguồn liệu không gian đa dạng 53 5.1.2.Cung cấp liệu đa thời gian 53 5.1.3.Cung cấp liệu diện rộng 54 5.2.Các chức xử lý, phân tích 55 5.2.1.Phân loại 55 vi 5.2.2.Xây dựng đồ đa thời gian 55 5.2.3.Xử lý ảnh với tốc độ cao 55 5.2.4.Độ xác phân loại tốt .56 PHẦN KẾT LUẬN 57 1.Kết 57 2.Các đề xuất hướng nghiên cứu .57 vii DANH MỤC VIẾT TẮT Viết tắt Diễn giải API Application Programming Interface GEE Google Earth Engine MODIS NDVI UI Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Normalized Difference Vegetation Index User Interface viii DANH MỤC BẢNG Bảng 0.1.Phân đối tượng theo ngưỡng NDVI đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám GIS đánh giá tác động nhiệt độ, độ ẩm đến lớp phủ thực vật qua số thực vật (NDVI) khu vực Tây Nguyên” Bảng 1.1.Tổng hợp trạng rừng toàn quốc giai đoạn 2010-2016 Bảng 1.2.Thống kê diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016 10 Bảng 3.1.Dữ liệu MODIS sử dụng 33 Bảng 3.2.Cơng thức tính NDVI cho ảnh MODIS .36 Bảng 3.3.Ngưỡng NDVI để phân định rừng .37 Bảng 3.4.Bảng màu phục vụ đánh giá 39 Bảng 3.5.Ma trận sai số phân loại .40 Bảng 4.1.Ma trận sai số phân loại .45 Bảng 4.2.So sánh diện tích có rừng đề tài năm 2010 .45 Bảng 4.3.Thống kê diện tích tỉnh Lâm Đồng theo kết giải đoán .49 Bảng 4.4.Thống kê hoạt động rừng giai đoạn 2010-2016 .51 Bảng 4.5.Các sách văn bảo vệ phát triển bền vững rừng ban hành năm qua .52 ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.1.Vị trí địa lý tỉnh Lâm Đồng Hình 2.1.Hệ thống nguồn liệu Raster GEE 15 Hình 2.2.Hệ thống nguồn liệu Vector GEE 15 Hình 2.3.Giao diện GEE Explorer 16 Hình 2.4.Danh mục liệu .17 Hình 2.5.Thơng tin thuộc tính ảnh 17 Hình 2.6.Khơng gian làm việc GEE Explorer 17 Hình 2.7.Quản lý không gian làm việc .18 Hình 2.8.Thanh tìm kiếm 18 Hình 2.9.Cài đặt hiển thị lớp .19 Hình 2.10.Cơng cụ vẽ hình học Geometry GEE Explorer 19 Hình 2.11.Giao diện GEE Code Editor .21 Hình 2.12.Nhóm công cụ quản lý .22 Hình 2.13.Tab Scripts .22 Hình 2.14.Một số ví dụ tập lệnh viết sẵn Tab Scripts 23 Hình 2.15.Tab Document 24 Hình 2.16.Thuật tốn GEE API cung cấp 24 Hình 2.17.Tab Assets 25 Hình 2.18.Tab Search 25 Hình 2.19.Nhóm cơng cụ làm việc với tập lệnh 25 Hình 2.20.Cửa sổ viết tập lệnh 26 Hình 2.21.Nhóm cơng cụ trình bày kết 26 Hình 2.22.Tab Inspector 27 Hình 2.23.Tab Console .27 Hình 2.24.Tab Tasks 27 Hình 2.25.Cửa sổ đồ 28 Hình 2.26.Layers .28 Hình 2.27.Cài đặt bảng màu 28 Hình 2.28.Cơng cụ vẽ hình học Geometry 29 Hình 2.29.Chức thể Label 29 Hình 2.30.Chức thể Button .30 Hình 2.31.Chức thể Checkbox 30 Hình 2.32.Chức thể Slider 30 Hình 2.33.Chức thể Textbox 30 Hình 2.34.Chức thể Select 31 x Hình 2.35.Chức thể Chart 31 Hình 2.36.Chức thể Thumbnail 31 Hình 2.37.Chức thể Map 32 Hình 2.38.Chức thể Map Linker .32 Hình 2.39.Bố trí thứ tự 32 Hình 2.40.Bố trí tuyệt đối 32 Hình 3.1.Code thu thập liệu Modis 35 Hình 3.2.Code xác định ranh giới tỉnh Lâm Đồng 35 Hình 3.3.Code tính số NDVI ảnh Modis .36 Hình 3.4.Code lập biểu thức phân ngưỡng NDVI phân định rừng 37 Hình 3.5.Bản đồ trạng rừng năm 2010 - Tỉnh Lâm Đồng .38 Hình 3.6.Code tải ảnh 40 Hình 3.7.Code xây dựng đồ đa thời gian 41 Hình 3.8.Code tính diện tích rừng .41 Hình 4.1.Lớp rừng tỉnh Lâm Đồng năm 2010 sau giải đoán 43 Hình 4.2.Kết lấy điểm mẫu giải đoán 43 Hình 4.3.Kết lớp có rừng giải đốn 44 Hình 4.4.Kết lớp có rừng giải đốn sai 44 Hình 4.5.Kết lớp khơng rừng giải đoán 44 Hình 4.6.Kết lớp khơng rừng giải đốn sai 44 Hình 4.7.Bản đồ rừng tỉnh Lâm Đồng năm 2010 .46 Hình 4.8.Bản đồ rừng tỉnh Lâm Đồng năm 2011 .46 Hình 4.9.Bản đồ rừng tỉnh Lâm Đồng năm 2012 .47 Hình 4.10.Bản đồ rừng tỉnh Lâm Đồng năm 2013 47 Hình 4.11.Bản đồ rừng tỉnh Lâm Đồng năm 2014 48 Hình 4.12.Bản đồ rừng tỉnh Lâm Đồng năm 2015 48 Hình 4.13.Bản đồ rừng tỉnh Lâm Đồng năm 2016 49 Hình 4.14.Bản đồ đa thời gian 50 Hình 4.15.Biểu đồ diện tích rừng giải đốn tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016 50 Hình 5.1.Dữ liệu đa thời gian kho lưu trữ GEE 54 Hình 5.2.Quy mô .55 xi DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 0.1.Nội dung cách thực Sơ đồ 2.1.Nguyên lý xử lý liệu 13 Sơ đồ 3.1.Quy trình thực 34 xii PHẦN MỞ ĐẦU 1.Đặt vấn đề Giám sát biến động diện tích rừng nhiệm vụ hàng đầu, giúp quản lý rừng có hiệu Đúng với câu thành ngữ “Rừng vàng biển bạc”, rừng nguồn tài nguyên thiên nhiên vô q giá, có ý nghĩa quan trọng mơi trường sống người Trong năm đầu kỷ XXI, diện tích rừng bị thu hẹp dần khơng Việt Nam nói riêng mà nước tiên tiến giới nói chung ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng mơi trường, góp phần làm biến đổi khí hậu toàn cầu Đây vấn đề nhà khoa học quan tâm đến Lâm Đồng tỉnh miền núi phía Nam vùng Tây Ngun, có vị trí vai trị quan trọng việc bảo vệ hệ sinh thái đầu nguồn vùng Duyên Hải Miền Trung Đông Nam Bộ Trong nhiều năm qua, diện tích rừng tự nhiên Lâm Đồng có xu hướng giảm nhanh, nhiều nguyên nhân cháy rừng, nạn phá rừng, khai thác rừng mức… gây nhiều hậu nghiêm trọng Trước tình hình bất ổn này, quan địa phương Nhà nước đẩy mạnh sách chiến lược bảo vệ rừng, đồng thời phát động mạnh mẽ chiến dịch trồng rừng nhằm mục đích khơi phục rừng tự nhiên phát triển kinh tế thị trường Sự phát triển mạnh mẽ công nghệ viễn thám vài thập kỷ gần đây, cung cấp nguồn tư liệu, công cụ hỗ trợ thuật tốn phân tích xử lý thơng tin hiệu Do đó, viễn thám GIS nhanh chóng trở thành trợ thủ đắc lực, góp phần không nhỏ cho công tác thành lập đồ, theo dõi quản lý tốt tài nguyên rừng cho ngành Lâm Nghiệp Đặc biệt, Google Earth Engine, công cụ xử lý tảng điện toán đám mây với kho liệu viễn thám miễn phí khổng lồ, đem đến cho nhà nghiên cứu nhà quản lý cơng cụ tiện ích mà chưa ý khai thác rộng rãi Chính vậy, đề tài “Sử dụng Google Earth Engine giám sát biến động diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016” chọn thực 2.Lịch sử nghiên cứu Đã có nhiều đề tài sử dụng ảnh vệ tinh để theo dõi biến động rừng Lâm Đồng nói riêng nước giới nói chung Có thể kể đến số đề tài liên quan trực tiếp đến nội dung nghiên cứu đồ án như: - Về vấn đề ứng dụng viễn thám GIS giải đoán xác định rừng Trong đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám GIS đánh giá tác động nhiệt độ, độ ẩm đến lớp phủ thực vật qua số thực vật (NDVI) khu vực Tây Nguyên”, (Phạm Văn Mạnh, 2013), tác giả thực phân ngưỡng giá trị số NDVI nhằm phân loại lớp phủ thực vật vùng Tây Nguyên Qua đề tài này, đồ án tiếp thu cách giải đoán ảnh vệ tinh ngưỡng giá trị NDVI sử dụng ngưỡng NDVI áp dụng để thực đề tài đồ án Tuy nhiên, đồ án giải đoán phân định rừng Google Earth Engine Trong đề tài “Báo cáo xây dựng đồ trạng rừng từ năm 1990 đến 2010 tỉnh Lâm Đồng Việt Nam”, (Vũ Tiến Điển, Phạm Đức Cường, Peter Stephen, Trần Văn Châu, Alexander Grais, Silvia Petrova, 2013), nhóm tác giả xây dựng đồ trạng rừng tính tốn diện tích rừng theo giai đoạn 1990-2010 Qua đề tài này, đồ án sử dụng đồ trạng rừng tỉnh Lâm Đồng kết tính tốn diện tích có rừng năm 2010 để đánh giá kết giải đoán ảnh phân định rừng Google Earth Engine - Về vấn đề sử dụng Google Earth Engine (GEE) Trong đề tài “Global Forest Change”, (M C Hansen, P V Potapov, R Moore, M Hencher nnk, 2013), nhóm tác giả xây dựng thành cơng đồ biến động rừng toàn cầu giai đoạn 2000-2012 Đề tài cho thấy, GEE sử dụng để xác định diện tích rừng biến động quốc gia, qua liệu rừng toàn cầu Hansen et al với độ phân giải 30m, đồ án tiếp thu tham khảo để xây dựng đồ ranh giới rừng tính diện tích rừng Tuy nhiên, đồ án thực giám sát khu vực nhỏ (cụ thể tỉnh Lâm Đồng) ảnh vệ tinh có độ phân giải thấp Modis Trong đề tài “Đánh giá khả phân loại ảnh vệ tinh Google Earth Engine”, (Nguyễn Ngọc Phương Thanh nnk, 2017), nhóm tác giả thực nghiên cứu kết luận độ xác phân loại ảnh vệ tinh Landsat GEE phần mềm ENVI tương đương Qua đề tài này, đồ án tiếp thu kết học cách đánh giá độ xác sau phân loại để thực cho kết giải đoán khu vực nghiên cứu 3.Mục tiêu Nghiên cứu khả ứng dụng công cụ hỗ trợ Google Earth Engine để giám sát biến động diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016 Để đạt mục tiêu chung đề tài phải đạt mục tiêu cụ thể sau: - Nghiên cứu tìm hiểu GEE - Ứng dụng thực nghiệm GEE giám sát biến động diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016 (bao gồm giải đoán phân định ranh giới rừng thời điểm xây dựng đồ biến động rừng) - Nhận xét khả sử dụng GEE công tác giám sát rừng 1.Cách đăng ký tài khoản Google Earth Engine Đầu tiên người dùng phải truy cập vào website: https://earthengine.google.com/ Để làm việc với Google Earth Engine Code Editor người dùng truy cập vào https://code.earthengine.google.com/ Để làm việc Google Earth Engine Explorer, người dùng truy cập vào https://explorer.earthengine.google.com/ 2.Thông tin nguồn liệu kho lƣu trữ Google Earth Engine 2.1.Geophysical Data Terrain data Chứa liệu độ cao, mô tả hình dạng địa hình bề mặt trái đất thể qua mơ hình số độ cao (DEMs) toàn cầu Dữ liệu Terrain GEE bao gồm liệu Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) với độ phân giải 30 mét, vùng DEMs có độ phân giải cao GEE có tất 16 image liệu Terrain cung cấp tổ chức WWF, NOAA, United States, USGS, NASA, AHN… Land Cover data Các đồ thực phủ mô tả cảnh quang thời kỳ lớp thực phủ rừng, đồng cỏ nước Bộ liệu thực phủ toàn cầu GEE đồ thực phủ năm NASA MODIS ESA‟s GlobCover với độ phân giải cao GEE có tất image liệu Land Cover cung cấp tổ chức USGS, Oxford Malaria Atlas Project, NASA, USDA NASS… Cropland data Dữ liệu Cropland hiểu tiêu thụ sản lượng nông nghiệp tiêu thụ nước toàn cầu Bộ liệu Cropland GEE chứa lượng lớn USDA NASS Cropland data Layers hay lớp liệu phân tích an tồn lương thực có cho tồn cầu (GFSAD) với độ phân giải 30 mét bao gồm phạm vi cropland, hệ trội giống nguồn nước tưới GEE có tất image Cropland cung cấp tổ chức Global Food Security-support Analysis Data (GFSSAD), USDA National… Surface Temperature data Bộ cảm biến vệ tinh nhiệt có nhiệt độ bề mặt thông tin độ phát xạ Bộ liệu Surface Temperature GEE chứa liệu nhiệt độ bề mặt đất biển thu cảm biến khác phi thuyền khơng gian GEE có tất 43 image Surface Temperature có MODIS, ASTER AVHRR hay Landsat nhiệt cung cấp tổ chức NOAA, NASA LP DAAC… Other Geophysical Data Dữ liệu địa lý học khác có sẵn GEE bao gồm thay đổi rừng toàn cầu, ước lượng sinh khối, khu vực nóng bỏng cánh đồng sinh trưởng liên tục Bộ liệu sử dụng cho xu hướng cảnh báo hệ thống quản lý thông tin nguồn lửa (FIRMS) cảnh báo rừng Global Forest Watch‟s FORMA GEE có tất 76 image other Geophysical Data cung cấp tổ chức NASA, WWF, EC JRC UCSB/CHG 2.2.Climate & Weather Atmospheric Data Dữ liệu khí giúp hiệu chỉnh ảnh từ cảm giúp nghiên cứu Bộ liệu khí GEE bao gồm liệu ozone NASA‟s TOMS thiết bị OMI hệ thống sản phẩm khí hàng tháng từ MODIS GEE có tất image Atmospheric Data cung cấp tổ chức NASA, NCEP Weather data Bộ liệu thời tiết mô tả dự báo đo lường điều kiện thời tiết khoảng thời gian ngắn, bao gồm: mưa, nhiệt độ, độ ẩm, gió yếu tố khác GEE có tất 13 image Weather cung cấp tổ chức NOAA‟s hệ thống dự báo tồn cầu (GFS), NCEP hệ thống dự báo khí hậu (CFSv2), University of Califormia, NASA PMM, UCSB/CHG… Climate data Các mơ hình dự báo khí hậu với thời kỳ lâu dài nội suy bề mặt lịch sử GEE có tất 44 image Climate cung cấp tổ chức NASA, NCEP, University of Idaho, University of Califormia… 2.3.Demographic WorldPop data Mật độ dân số tượng trưng cho mối quan hệ lồi người mơi trường Bộ liệu WorldPop GEE ước tính mật độ dân số giới bao gồm Nam Mỹ, Châu Phi Đông Nam Á thời điểm khác có WorldPop Malaria Data Bộ liệu số rét GEE bao gồm liệu Oxford Malaria Atlas Project thu thập tỉ lệ mắc bệnh tần suất lan truyền sốt rét Châu Phi, nhiều can thiệp triển khai qua thời kỳ tập hợp biến số toàn cầu sử dụng để thành lập mơ hình ký sinh trùng đồ rủi ro 2.4.Imagery Sentinel ESA‟s Sentinel-1 với sứ mệnh sử dụng hệ thống radar để có tất hình ảnh điều kiện thời tiết, ban đêm Các vệ tinh thu thập liệu hình ảnh góc mở ống kính tổng hợp ảnh kênh-C (SAR) với độ phân giả 30 đến 120 mét GEE có sentinel-1 C-Band Synthetic Aperture Radar (SAR) Ground Range Data Sentinel-2 MultiSpectral Instrument (MSI) Level-1C cung cấp tổ chức European Union/ESA/Copernicus High-Resolution Imagery Ảnh có độ phân giải cao thu thập chi tiết độ mịn môi trường ngoại thành nội thành Chương trình US National Agriculture Imagery Program (NAIP) thu hình ảnh khơng mùa trồng trọt Châu Mỹ Lục địa Hình ảnh NAIP thu thập khoảng cách mét đất (GSD) với độ xác ngang phù hợp phạm vi mét điểm kiểm soát mặt đất nhận dạng ảnh, sử dụng trình kiểm tra hình ảnh có USDA Farm Service Agency Modis Bộ cảm vệ tinh Terra Aqua NASA‟s thu thập ảnh ngày từ 1999 bề mặt trái đất GEE chứa nhiều loại sản phẩm khác từ liệu ảnh MODIS bao gồm ảnh ngày, 16 ngày hiệu chỉnh BRDF bề mặt phản xạ liệu có số thực vật tuyết bao phủ GEE có tất 96 image MODIS cung cấp tổ chức NASA LP DAAC, Google… Landsat Landsat liên kết với chương trình USGS NASA, hình ảnh trái đất quan sát liên tục từ 1972 đến Ngày hình ảnh vệ tinh Landsat thu toàn bề mặt trái đất với độ phân giải 30 mét, bao gồm liệu đa phổ nhiệt GEE tạo liệu có sẵn liệu ảnh dạng thô, hiệu chỉnh phản xạ TOA sản phẩm tính tốn sẵn giá trị số NDVI, EVI, NDWI, NDSI… GEE chứa 164 image Landsat cung cấp tổ chức Google, USGS, EC JRC… Other Imagery Data Dữ liệu thu từ cảm vệ tinh khác có sẵn hình GEE, bao gồm hình ảnh vào ban đêm hệ thống đường dẫn hoạt động chương trình vệ tinh khí tượng quốc phòng thu thập ánh sáng đèn vào ban đêm với độ phân giải khoảng 1km, thu thập liên tục kể từ năm 1992 GEE có tất 27 image Other Imagery Data cung cấp tổ chức USDA Farm Service Agency, NOAA, NASA LP DAAC, Google, USGS, UCSB/CHG, Oxford… 3.Một số hƣớng dẫn công cụ hỗ trợ ngƣời dùng Google Earth Engine Code Editor 3.1.Cách tạo kho lưu trữ mới/ thư mục/ tập tin Nhấp chuột vào New xuất lựa chọn Hình 1.Tạo a.Tạo Repository/Kho: Kho lưu trữ Git tạo qua hộp thoại chia sẻ với người dùng khác Tên kho chứa phải thay đổi sau Kho lưu vào Owner Hình 2.Tạo kho b.Tạo Folder/thư mục: chọn kho lưu trữ đặt tên thư mục Hình 3.Tạo thư mục c.Tạo File/Tập tin: Có thể lưu trực tiếp kho lưu thư mục Hình 4.Tạo tập tin 3.2.Tải liệu lên tab Assets Bộ liệu tải lên thông qua Tab Assets trở thành tài sản cá nhân thư mục thuộc tài khoản người dùng Người dùng nhấp vào NEW xuất hộp thoại Hình 5.Tab Assets a.Tải hình ảnh lên/Image upload: người dùng tải lên tệp hình ảnh với dung lượng đến 10GB định dạng GeoTiff (các định dạng khác không hỗ trợ) Để tải tệp ảnh chọn , tiếp tục nhấp vào Image upload xuất hộp thoại nhấp vào Select để chọn tệp ảnh, GEE cung cấp ID cho tệp ảnh Hình 6.Image upload b.Tải bảng lên/Table upload (tương tự Image upload): tải lên liệu dạng bảng liệu định dạng Shapefile +Tải liệu dạng bảng: Để tải liệu dạng bảng phải thông qua Google Fusion Tables ứng dụng web hóa liệu hay ứng dụng thực nghiệm để thu thập, hình dung chia sẻ liệu Các bƣớc tải liệu bảng thông qua Google Fusion Tables Bước 1: Truy cập vào đường dẫn đến Google Fusion Tables https://support.google.com/fusiontables/answer/2571232 Hình 7.Create a Fusion Tables Bước 2: Chọn Create A Funsion Table xuất hộp thoại Hình 8.Hộp thoại Create A Funsion Table Bước 3: Chọn tệp từ máy tính cá nhân, bảng tính Google, tạo bảng trống tìm kiếm liệu bảng cộng đồng Hình 9.Chọn nguồn chứa liệu bảng Các tệp chọn bảng tính (xlsx), khơng giới hạn tệp văn (csv, tsv, txt) tệp KML Sau chọn file chọn Next Bước 3: Hộp thoại hiển thị liệu nạp lên với hàng cột bảng tính để kiểm tra Sau chọn Next để tiếp tục Bước 4: Mơ tả thơng tin bảng liệu: tên, thuộc tính liệu… Chọn Finish để hồn thành Hình 10.Thơng tin Field Bước 5: Sau đưa bảng liệu thông qua Funsion Table, người dùng quan tâm đến ID bảng liệu Vào File About this table để lấy ID Hình 11.ID Bảng liệu tài sản riêng người tạo nó, nhiên chia sẻ với người dùng khác ID cách nhấp vào Share phía bên phải giao diện Người dùng hiển thị khu vực nghiên cứu lên GEE cách thực số câu lệnh sau: var LAMDONG=ee.FeatureCollection('ft:1-LpLIER4WhYnwZ9XhoaK78vCBGKJ6EjIbVdjAN0'); Map.addLayer(LAMDONG, {palette: 'FF0000'}, 'LAMDONG'); Hình 12.Kết hiển thị + Tải liệu dạng Shapefile: nhấp , chọn Tables upload tiếp tục nhấp vào Select để đến tệp lưu trữ Shapefilfe Zip có chứa Shapefile Khi chọn tệp (.shp), phải chọn tệp (.dbf, shx) tùy chọn tệp (.prj) GEE giả định tọa độ WGS84 long, lat tệp (.prj) khơng cung cấp Hình 13.Tải liệu Shapefile c.Tải sưu tập hình ảnh lên/Image Collection: Tạo sưu tập hình ảnh Nhấp vào , chọn Image Collection xuất hộp thoại nhập tên sưu tập hình ảnh Sau chọn Ok Hình 14.Tải sưu tập ảnh d Tạo Folder/thư mục: Tạo thư mục Nhấp vào chọn Folder xuất hộp thoại nhập tên thư mục Sau chọn Ok , Hình 15.Tạo thư mục 3.3.Chia sẻ tài sản Nhấp vào biểu tượng Hộp thoại chia sẻ cho phép người dùng điều chỉnh quyền truy cập đọc viết cho cá nhân nhóm người dùng khác Để cho nội dung công khai, nhấp vào “anyone can read” Hình 16.Chia sẻ tài sản 3.4.Import data Sau tìm liệu cần, chọn vào Import, liệu hiển thị tập lệnh bạn Hình 17.Thơng tin thuộc tính mơ tả ảnh 3.5.Google Earth Engine hỗ trợ người dùng số tính viết Code + Thuật tốn, biến làm màu định dạng nhập câu lệnh Hình 18.Định dạng màu cho thuật tốn + Gạch tô màu câu lệnh gặp vấn đề gợi ý sửa cú pháp không Hình 19.Thơng báo cú pháp sai + Thơng báo chữ (i) (x) câu lệnh thiếu dấu chấm phẩy, thuật tốn sai… Hình 20.Thơng báo thiếu dấu ngoặc, cậu lệnh sai +Tự động đóng ngoặc đơn, ngoặc kép ngoặc tròn mở ngoặc 3.6.Xuất liệu + Để xuất liệu dạng hình ảnh, sử dụng thuật tốn Export.image() Export.image.toDrive () Export.image.toCloudStorage () Export.image.toAsset () + Để xuất liệu dạng đồ, sử dụng thuật toán Export.map.toCloudStorage () + Để xuất liệu dạng bảng liệu Vector, sử dụng thuật toán Export.table.toDrive () Export table.toCloudStorage () + Để xuất liệu dạng video, sử dụng thuật toán Export.video.toDrive () Export.video.toCloudStorage () Hầu hết, xuất Coud storage có tính phí lưu trữ mang tính an tồn cao đáp ứng dung lượng lớn Khi người dùng xuất liệu, nhấp vào Run xuất hộp thoại để chọn nơi lưu trữ liệu tiếp tục nhấp vào Run Hình 21.Hộp thoại export Để quản lý liệu hiệu GEE Code Editor cung cấp cho đối tượng sau xuất có ID riêng tránh trùng lập dễ dàng tìm kiếm Trước xuất liệu bắt buộc phải cài đặt thông số xuất liệu Đối với liệu dạng hình ảnh - maxPixles: thơng số giúp quản lý kích thước pixel xuất hình ảnh khơng q to q nhỏ - scale: quy mô/tỉ lệ m/px (được xác định mét) - crs: viết tắt Coordinate Reference System (hệ thống tọa độ tham chiếu) Hệ thống tọa độ xác định quan liên quan EPSG or SR-ORG Ví dụ: „EPSG: 4326‟: WGS84, „EPSG:32648‟:WGS84/UTM zone 48N - region: khu vực khoanh vùng cơng cụ vẽ hình học Geometry Hình ảnh xuất bao phủ khu vực khoanh vùng với giá trị pixel định theo tỉ lệ Ví dụ: Hình 22.Xuất hình ảnh Đối với liệu dạng bảng vector - fileFormat: tập tin xuất với định dạng CSV, GeoJSON, KML KMZ Ví dụ: Hình 23.Xuất liệu bảng Đối với video : yêu cầu xuất sưu tập ảnh có band (RGB) ảnh có bit - dimensions (px): kích thước - maximum dimension (px): kích thước tối đa - scale (m/px) - framesPerSecond: giây thể hiển khung hình Ví dụ Hình 24.Xuất video Đối với đồ (map) xuất vào ToCloudStorage - maxZoom: thể mức độ thu phóng kích thước giá trị pixel Có 20 cấp độ thu phóng - bucket: tên nhóm lưu vào kho CloudStorage - region: khu vực khoanh vùng Hình 25.Xuất đồ 3.7.Cách sử dụng cơng cụ vẽ hình học Geometry Vẽ điểm có cách Cách 1: Mỗi lần nhấp vào vẽ điểm ổ khóa mở GEE tự động tạo lớp để chứa điểm Hình 26.Cơng cụ vẽ điểm hình học Mỗi lớp tạo chứa số điểm, hộp thoại cài đặt lớp bao gồm đặt tên, chọn màu, đối tượng để thể GEE Hình 27.Cài đặt lớp Cách 2: Chỉ cần lần nhấp vào vẽ nhiều điểm ổ khóa đóng Các khả cài đặt lớp hiển thị tương tự cách Hình 28.Vẽ điểm Vẽ đường vùng tương tự vẽ điểm khác hình dạng Một số hƣớng dẫn công cụ hỗ trợ Google Earth Engine Explorer 4.1.Cài đặt hiển thị lớp Hình 29.Hộp thoại cài đặt lớp Hộp thoại cài đặt lớp có tính sau: -Thay đổi tên liệu: nhấp vào tên biểu tượng chỉnh sửa tùy ý Hình 30.Chỉnh sửa tên liệu - Lựa chọn thời gian chụp ảnh tùy vào loại vệ tinh mà chu kỳ lặp khác Hình 31.Thời gian lấy ảnh + Annual: thời gian lấy ảnh điều chỉnh theo mặc định GEE chọn năm, năm năm Hình 32.Ảnh năm + Custom: thời gian chọn ảnh điều chỉnh theo ý muốn người dùng Hình 33.Thời điểm ảnh theo người dùng lựa chọn Tùy vào loại liệu mà thiết kế thời gian khác Hình 34.Thanh thời gian Thanh trượt thời gian cho biết khoảng thời gian người dùng chọn điểm nhấn màu cam cho biết phạm vi ngày thực hiển thị đồ Có thể chọn ngày cụ thể, nhấp vào Jump to date bên trượt thời gian xuất giao diện lịch -Thay đổi hình dung, hiển thị trực quan lớp cách chọn visualization Hình 35.Visualization Trong Visualization chứa khả hiển thị như: + Hiển thị lớp kênh phổ kênh phổ + Điều chỉnh phạm vi giá trị đại diện nhiều màu sắc theo mặc định người dùng điều chỉnh phạm vi sử dụng Strecth để giãn dài phạm vi để thể màu sắc + Điều chỉnh độ suốt/mờ lớp sử dụng trượt Opacity có giá trị từ 0.1 đến 1.0 + Điều chỉnh phạm vi màu sắc giá trị Gamma Palette Gamma: có nhiều màu xám khác ứng với giá trị từ 0.1 đến 10.0 nhằm tạo phân biệt giá trị Palette: chứa bảng màu cho phép người dùng định màu sắc cho phạm vi giá trị tập liệu Một bảng màu loạt giá trị màu hexadecimal Hình 36.Cài đặt palette 4.2.Download liệu Để tải xuống liệu lớp, nhấp vào tên liệu Workspace nhấp vào nút Download hộp thoại cài đặt lớp Xuất hộp thoại Download Raster bảng điều khiển Hình 37.Hộp thoại download Cần xác định vài thông tin trước download - Region/Vùng: tải ảnh theo phần thể hình vùng xác định cách vẽ hình chữ nhật/đa giác Hình 38.Region - Format/Định dạng: GeoTiFF, PNG, JPEC Hình 39.Format - Bands/kênh phổ Hình 40.Band ... diện tích rừng Lâm Đồng giai đoạn 2010- 2016 50 4.5.1.Biểu đồ thống kê diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010- 2016 50 4.5.2.Nhận xét biến động diện tích rừng Lâm Đồng giai đoạn 2010- 2016. .. ? ?Sử dụng Google Earth Engine giám sát biến động diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010- 2016? ?? chọn thực 2.Lịch sử nghiên cứu Đã có nhiều đề tài sử dụng ảnh vệ tinh để theo dõi biến động rừng. .. 41 3.3.10.Phân tích biến động diện tích rừng 42 CHƢƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 43 SỬ DỤNG GOOGLE EARTH ENGINE TRONG GIÁM SÁT DIỆN TÍCH RỪNG TỈNH LÂM ĐỒNG GIAI ĐOẠN 2010- 2016 43 4.1.Kết