В этом блоге мы будем использовать Google Earth Engine (GEE) для мониторинга опасности наводнений. Анализируя данные радара Sentinel-1, мы можем выявить изменения в наводнении за определенный период времени.
Sentinel-1 — это набор данных радиолокационного спутника, предоставленный Европейским космическим агентством, который обеспечивает непрерывный мониторинг поверхности и может собирать данные даже под облачным покровом.
Мониторинг наводнений является важным средством оценки воздействия опасностей наводнений и проведения мероприятий по управлению стихийными бедствиями. События наводнений можно идентифицировать по изменениям обратного рассеяния данных радара.
// Определить область Координаты точек исследования
var cor = [
[54.07394733345745, 36.81321992370517],
[54.79904498970745, 36.81321992370517],
[54.79904498970745, 37.45259869689526],
[54.07394733345745, 37.45259869689526],
[54.07394733345745, 36.81321992370517]
];
// Создайте многоугольную область
var roi = ee.Geometry.Polygon(cor);
// Установите центр карты в качестве области исследования.
Map.centerObject(roi);
// Определить временной диапазон
var year_start = '2019';
var year_end = '2020';
// Определение функции удаления веснушек
function speckel(img) {
return img.focalMedian(100, 'square', 'meters')
.copyProperties(img, img.propertyNames());
}
// Получите мартовский номер журнала Sentinel-1данные за 2019 год.
var after = ee.ImageCollection("COPERNICUS/S1_GRD")
.filterBounds(roi)
.filterDate(year_start, year_end)
.filter(ee.Filter.calendarRange(3, 3, 'month'))
.filter(ee.Filter.listContains('transmitterReceiverPolarisation', 'VV'))
.filter(ee.Filter.eq('instrumentMode', 'IW'))
.select('VV')
.map(speckel)
.min();
// Добавить изображение «после» на карту
Map.addLayer(after.clip(roi), [], 'after', false);
// Получите февральский выпуск журнала Sentinel-1данные за 2019 год.
var before = ee.ImageCollection("COPERNICUS/S1_GRD")
.filterBounds(roi)
.filterDate(year_start, year_end)
.filter(ee.Filter.calendarRange(2, 2, 'month'))
.filter(ee.Filter.listContains('transmitterReceiverPolarisation', 'VV'))
.filter(ee.Filter.eq('instrumentMode', 'IW'))
.select('VV')
.map(speckel)
.min();
// Добавить изображение «до» на карту
Map.addLayer(before.clip(roi), [], 'before', false);
// Рассчитать изменения при наводнении
var change = before.subtract(after).rename('flood');
// Добавить изображение изменения наводнения на карту
Map.addLayer(change.clip(roi), [], 'flood', false);
// Распечатать гистограмму изменения потока
print(
ui.Chart.image.histogram(change, roi, 30)
);
// Применяйте пороговые значения для определения затопленных территорий
Map.addLayer(change.gt(7).clip(roi), [], 'flood_thr', false);
// Определить пороги наводнения
var flood_thr = change.gt(7);
var flood_mask = flood_thr.updateMask(flood_thr);
var flood_area = flood_mask.multiply(ee.Image.pixelArea().divide(1e6));
// Рассчитать площадь затопления
var area_sum = flood_area.reduceRegion({
reducer: ee.Reducer.sum(),
geometry: roi,
scale: 100
}).get('flood');
// Распечатать площадь затопления
print(ee.Number(area_sum).round());
Создайте полигональную областьroi
,Используется для ограничения географического охвата анализа.,И установите центр карты.
определениеspeckel
функция,Удаление спекл-шума из изображений Sentinel-1 с использованием локальной медианной фильтрации.
Получите данные «до» и «после» Sentinel-1, которые соответствуют периодам времени до и после наводнения.
Рассчитайте изменение наводнения, вычитая изображения «до» и «после».
Добавьте изображение изменения наводнения на карту и распечатайте гистограмму.
Использовать порогgt(7)
определить зоны затопления,и добавьте результаты на карту.
Рассчитайте общую площадь затопленной территории и распечатайте результат.
В этом руководстве показано, как использовать данные радаров GEE и Sentinel-1 для мониторинга опасности наводнений. Рассчитав разницу в обратном рассеянии радиолокационных сигналов до и после наводнения, мы можем определить затопленные территории и оценить площадь затопления.
GEE предоставляет множество инструментов и методов для анализа окружающей среды и мониторинга стихийных бедствий. В последующих уроках мы продолжим изучать применение GEE в различных областях.