گوگل ارث انجین چیست

اگر علاقه مند به مباحث سنجش از دور باشید، اسم سامانه گوگل ارث انجین را شنیده اید. سامانه ای که یکی از بزرگترین تحولات حال حاضر دنیای سنجش از دور کاربردی بوده و با کمک این سامانه میتوانید کارهای سنجش از دوری که در چند ماه انجام می شد را در چند  ساعت انجام دهید؟ در مقاله گوگل ارث انجین چیست؟ به این مقاله سامانه گوگل ارث انجین چیست  به مباحث مختلف در مورد این سامانه خواهیم پرداخت. ازتون میخوایم که این مقاله را با علاقه مندان به این حوزه به اشتراک بگذارید و در بخش دیدگاه ها تجربه کاری با این سامانه را منتشر کنید.

سامانه گوگل ارث انجین چیست ؟

در عصری که سلامت محیطی زمین از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، توانایی نظارت و درک تغییراتی که در سیاره ما اتفاق می‌افتد هرگز به این اندازه حیاتی نبوده است. Google Earth Engine به عنوان یک راه حل پیشگام در این راستا تلاش کرده  و دسترسی بی نظیری به مجموعه عظیمی از تصاویر ماهواره ای و داده های جغرافیایی، همراه با قابلیت های محاسباتی قدرتمند ارائه می دهد.

سامانه گوگل ارث انجین یک سامانه ابری است که امکان تجزیه و تحلیل تصاویر ماهواره مختلف در آن وجود دارد. این سامانه یک دیتابیس بزرگ از اطلاعات و تصاویر مختلف دنیا وجود دارد که به آسانی میتوان آن را فراخوانی کرد. در این سامانه میتوان به راحتی برای نقاط مختلف دنیا پردازش‌های لازم را انجام داد و محدودیتی وجود ندارد. دراین سامانه کاربران میتوانن در مقیاس محلی تا جهانی از دیتاهای مختلف در سری های زمانی مختلف استفاده کنند.

سامانه گوگل ارث انجین، توسط گوگل در سال 2010 راه اندازی شد، یک پلت فرم ابری برای تجزیه و تحلیل داده های محیطی در مقیاس های مختلف است. در هسته آن آرشیو گسترده ای از تصاویر ماهواره ای نهفته است که شامل چند پتابایت داده است که از تعداد بی شماری از ماهواره های رصد زمین به دست آمده است. این تصاویر سطح زمین را با جزئیات بی‌سابقه‌ای ثبت می‌کنند و بینش‌هایی را در مورد پدیده‌های مختلف، از تغییرات پوشش زمین و شهرنشینی گرفته تا جنگل‌زدایی و الگوهای آب و هوایی ارائه می‌دهند.

مهم ترین ویژگی های سامانه گوگل ارث انجین

سامانه Google Earth Engine توانایی بسیار بالایی در دسترسی به کاتالوگ و ایجاد فضایی ابری برای پردازش تصاویر ماهواره ای را فراهم کرده است. با کمک این سامانه میتوان به تصاویر مختلف از ماهواره های مختلف دسترسی داشت و کاربران می توانند به این انبوه اطلاعات دسترسی داشته باشند و بدون نیاز به سخت افزار گران قیمت یا نرم افزار تخصصی، تحلیل های پیچیده ای را انجام دهند. در اینجا برخی از ویژگی ها و قابلیت های کلیدی آورده شده است:

کاتالوگ داده (مجموعه از تصاویر)

گوگل ارث انجین دسترسی به کاتالوگ گسترده ای از داده های رصد زمین ( تصاویر ماهواره ای ) ، از جمله تصاویر ماهواره هایی مانند Landsat، Sentinel، MODIS و غیره را ارائه می دهد. این آرایه متنوع از مجموعه داده‌ها طیف گسترده‌ای از وضوح‌های مکانی و زمانی را پوشش می‌دهد و کاربران را قادر می‌سازد تا تغییراتی را که در مقیاس‌های مختلف و در بازه‌های زمانی مختلف اتفاق می‌افتند، شناسایی و پایش کنند. برای نمونه میتوانند به راحتی سطح پوشش آب دریاچه ارومیه را از سال 2000 تا به امرزو مورد بررسی قرار داد.

تجزیه و تحلیل جغرافیایی (Geospatial Analysis)

با قابلیت‌های محاسباتی قدرتمند Google Earth Engine (فضای ابری)، کاربران می‌توانند طیف وسیعی از تحلیل‌های مکانی را انجام دهند. از کارهای ساده‌ای مانند طبقه‌بندی تصویر و تشخیص تغییر گرفته تا تحلیل‌های پیچیده‌تر مانند تحلیل سری‌های زمانی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین، این پلتفرم به محققان این امکان را می‌دهد تا بینش‌های ارزشمندی را از داده‌های رصد زمین استخراج کنند. برای نمونه میتوانید فرسایش رخ داده در سطح زمین را اندازه گیری کنید.

ویرایشگر کد (فابلیت نوشتن کد)

سامانه گوگل ارث انجین یک محیط توسعه یکپارچه (IDE) را فراهم می کند که در آن کاربران می توانند کد را برای تجزیه و تحلیل و تجسم داده های مکانی بنویسند و اجرا کنند. ویرایشگر کد با پشتیبانی از هر دو زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت و پایتون، یک رابط منعطف و شهودی برای ساخت گردش کار و برنامه های کاربردی تجزیه و تحلیل سفارشی ارائه می دهد. برای مثال به راحتی میتوانید از توابع برای بررسی خشکسالی استفاده کنید.

ابزارهای تجسم (Visualization Tools)

این پلتفرم مجموعه ای از ابزارهای تجسم را برای کاوش و تفسیر داده های مکانی ارائه می دهد. کاربران می‌توانند نقشه‌های تعاملی، انیمیشن‌های تایم لپس و تجسم‌های سفارشی ایجاد کنند تا یافته‌های خود را به طور مؤثر ارتباط برقرار کنند. حتی شما میتوانید در این سامانه نمودار تغییرات یک عامل را ترسیم کنید. میتوانید مقایسه ای از یک پارامتر خاص مانند میزان بارش یا دمای هوا را بین چندین نقطه مورد بررسی قرار دهید.

دانلود گوگل ارث انجین

خیلی وقت های دیده شده که کاربران عنوان های دانلود رایگان گوگل ارث انجین یا دانلود نرم افزار گوگل ارث انجین را جستجو می کنند. اما باید بدونید که گوگل ارث انجین یک سامانه بوده و نرم افزار نیست. شما میتوانید با مراجعه به سایت گوگل ارث انجین و داشتن یک جیمیل به راحتی حساب کاربری ایجاد کنید و از امکانات این سامانه استفاده کنید. در آموزش رایگان ثبت نام در گوگل ارث انجین به شما نحوه ایجاد اکانت در داخل این سامانه آموزش داده شده است.

مهم ترین بخش های این سامانه بخش ثبت نام، بخش کاتالوگ، بخش ویرایش کد و … می باشد که با مراجعه به سایت گوگل ارث انجین میتوانید بخش های مختلف آن را مشاهده کنید. مهم ترین بخش این سامانه ویرایش گر کد است که در این بخش امکان نوشتن کد، نمایش خروجی ها، خروجی گرفتن از تصاویر و دسترسی به شیپ فایل های مختلف را ببینید. در ادامه بخش های مختلف ویرایش گر گوگل ارث انجین ارائه خواهد شد.

در اولین بخش نوار سرچ را خواهید دید که محلی برای سرچ دیتا ست های مختلف و مکان های مختلف می بباشد. در سمت چپ سه زیر منو وجود دارد که در بخش scripts  میتوانید مدیریتی از کدهای نوشته شده خود را داشته باشد. در بخش Docs میتوانید به کد های آماده سورس این سامانه دسترسی داشته باشید. در بخش assest میتوانید شیپ فایل های خود را وارد و مدیریت کنید.

در بخش میانی امکان نوشتن کدها فراهم شده است و میتوانید کدهای خود را نیز با دیگران به اشتراک بگذارید. در زیر این بخش امکان نمایش تصاویر و تصاویر گوگل ارث میسر است که اطلاعات جامع در مورد موقعیت منطقه و ترسیم محدوده مورد مطالعه نیز دارد. در سمت راست سه بخش دیگر نیز وجود دارد. در بخش inspector شما میتوانید اطلاعات ریز پیکسل ها و مختصات آن را مشاهده کنید. در بخش console میتوانید نتایج توابع مانند تابع پرنیت را مشاهد کنید و محلی برای نمایش خروجی های مانند نمودار است. در بخش task نیز مدیریتی برای خروجی تصاویر در گوگل درایو و سایر فضا های ابری است.

یک باور اشتباه! گوگل ارث همان گوگل ارث انجین است!

بعضی از کاربران بعد از شنیدن اسم گوگل ارث انجین ذهنشان پیش گوگل ارث خواهد رفت و به اشتباه بین این دو تفاوتی قائل نمیشوند. گوگل ارث این اجازه به کاربرد میدهد که مناطق مختلف دنیا را ببیند به نوعی در آن سفر کند. میتواند به صورت 3 بعدی و دو بعدی مناطق مختلف دنیا را مشاهده کند.اما گوگل ارث انجین یک سامانه برای تحلیل تصاویر ماهواره و تحلیل جغرافیایی است. البته ذکر این نکته نیز مهم است که از تصاویر گوگل ارث در سامانه گوگل ارث انجین استفاده میشود تا بعضی از تحلیل انجام بشود.

آموزش کاربردی: دوره آموزش رایگان گوگل ارث پرو

گوگل ارث انجین دارای دقت نیست؟

بسیاری از کاربران این سوال را مطرح میکنند که گوگل ارث انجین دارای دقت کافی است یا نه؟ یا مثلا دیده شده که مقایسه ای بین محاسبه شاخص های طیفی در گوگل ارث انجین و سایر نرم افزار ها شده است. گاها حتی شاهد مقایسه الگوریتم های آن با سایر نرم افزار ها می باشد. پاسخ این دست سوالات شاید یکم چالش باشد اما بدونید که در این سامانه یک API از شرکت های مختلف گرفته می شود و دسترسی های صادر می شود . پس میتوان گفت که ارث انجین عملا تغییری بر روی تصاویر اصلی ایجاد نخواهد کرد.

برای پاسخ به این سوالات میتوان که دو استدلال را مطرح کرد. اول اینکه شما میتوانید همان تصاویر که در سایت usgs ارایه میشود را با همان شناسه در این سامانه فراخوانی کرد پس تفاوتی بین این دو وجود ندارد. دوم اینکه امروز به در ژورنال های مختلف شاهد چاپ مقالات با امپکت های بالا هستیم. همانگونه که در شکل زیر نیز نمایش داده شده است بسیاری از مقالات با استفاده از این سامانه چاپ شده است.

در سامانه Google earth engine چه  تصاویر را میتوان پردازش کرد؟

به طور کلی تمامی سنجنده های که به صورت رایگان در تمامی دنیا ارایه میشوند را میتوان مورد پردازش قرار داد. البته در نسخه تجاری آن امکان پردازش تصاویر تجاری نیز میسر شده است. در ادامه برخی از تصاویر رایگان ارائه شده در این سامانه ارائه خواهد شد.

• تصاویر ماهواره لندست
• تصاویر ماهواره سنتینل
• تصاویر ماهواره استر
• تصاویر ماهواره مودیس
• تصاویر ماهواره نوا
• تصاویر ماهواره TRMM
• تصاویر ماهواره  SMAP
• تصاویر ماهواره  Grace
• تصاویر ماهواره  SRTM
• تصاویر DSM با توان تفکیک 30 متر

مزایای استفاده از این سامانه چیست؟

• زبان برنامه نویسی آن متن باز است لذا میتوان در ژنورنال مختلف دنیا از آن مقاله چاپ کرد.
• توانایی بسیار بالایی در تحیلیل سری زمانی دارد شاید بتوان گفت مهمترین ویژگی آن است.
• سادگی
• سرعت پردازش بسیار بالا
• عدم نیاز به سیستم با گرافیک بالا یا مشخصات بالا
• کاربر پسند بودن محیط آن
• امکان به اشتراک گذاری کد های آن

پاسخ به چند سوال در مورد سامانه گوگل ارث انجین

آیا این سامانه  عاری از مشکل است؟

تا اینجا در مورد مزایای این سامانه خیلی بحث شده است. اما آیا این سامانه عاری از هر گونه مشکل است. باید گفت خیر، سال های زیادی از توسعه این سامانه نگذشته است و امکان دارد هنوز به بلوغ کامل نرسیده باشد . بر اساس تجارب این سامانه دارای یک سری ایرادات است که ضعیف عمل کرده است.  بر اساس تجربه شامل:

• عدم آپدیت بعضی از پروداکت ها: برای داده اب های زیر زمینی تا سال 2017 دیتا در دسترس است.
• در برخی فرایند های به خوبی عمل نمی کند. برای دادههایی استر به خوبی موزایک کردن عمل نمیکند.
• امکان استفاده از کتاباخانه های پایتون به صورت مستقیم میسر نیست.

برای کدام کاربرد ها میتوان از این سامانه استفاده کرد؟

• پروژه های دانشگاهی
• استفاده های تجاری البته منوط به پرداخت هزینه
• مباحث آموزشی
• پروژه های سازمانی

درچه فرمت های میتوان اطلاعات آن را ذخیره کرد و در کجا؟

• امکان ذخیره اطلاعات با فرمت TIFE و KML وجود دارد.
• این اطلاعات را میتوان در گوگل درایو خودتان ذخیره و از آن استفاده بفرمایید.

آموزش گوگل ارث انجین

در سال‌های اخیر، تحلیل داده‌های مکانی و اطلاعات مرتبط با محیط زیست و منابع طبیعی، یکی از موضوعات پرطرفدار و مهم در علوم زمین و محیط‌ زیست شده است. از دانش‌آموزان و دانشجویان تا محققان و متخصصان محیط زیست، همه به دنبال روش‌ها و ابزارهای جدید برای دسترسی به داده‌های مکانی و انجام تحلیل‌های پیچیده بر روی آنها هستند.

ما در وبسایت مدرسه سنجش از دور، با هدف ارائه آموزش‌های کاربردی و قابل فهم در زمینه تحلیل داده‌های مکانی و استفاده از ابزارهای پیشرفته، آموزش‌هایی درباره Google Earth Engine را ارائه می‌دهیم. Google Earth Engine یکی از پرکاربردترین و قدرتمندترین ابزارها برای دسترسی به داده‌های رصد زمین و انجام تحلیل‌های جغرافیایی است که امکانات بی‌نظیری برای کاربران خود فراهم می‌کند.

در این آموزش‌ها، شما با مفاهیم اساسی Google Earth Engine آشنا می‌شوید و به دسترسی به داده‌های ماهواره‌ای، تحلیل‌های مکانی، و ایجاد نقشه‌های تعاملی مبتنی بر داده‌ها می‌پردازید. هدف ما از این آموزش‌ها، آموختن مهارت‌های لازم برای بهره‌گیری بهینه از Google Earth Engine و به‌کارگیری آن در پروژه‌های مختلف محیط‌زیستی و جغرافیایی است. در ادامه لینک دو آموزش ارائه شده است:

آموزش گوگل ارث انجین | رایگان

آموزش گوگل ارث انجین پروژه محور

همچنین، با مشاهده این آموزش‌ها، می‌توانید از ابزارهای پیشرفته Google Earth Engine برای تحقیقات و پروژه‌های خود بهره ببرید و به کاوش در جهان داده‌های مکانی بپردازید. از تون میخوام که دیدگاه خود در مورد این سامانه را در بخش کامنت ها بنویسید.

 

جمع بندی

Google Earth Engine، به عنوان یک ابزار پیشرو در زمینه تحلیل داده‌های مکانی و محیط زیست، نقش بسیار مهمی را در پیشبرد تحقیقات علمی و تفهیم بهتر فرآیندهای زمینی و محیطی بازی می‌کند. این پلتفرم با ارائه دسترسی به داده‌های رصد زمین از منابع مختلف ماهواره‌ای و ارائه ابزارهای قدرتمند تحلیل جغرافیایی، به محققان، دانشجویان و کاربران علاقمند امکان می‌دهد تا تحلیل‌های پیچیده‌تر را با دقت بالا و در مقیاس‌های مختلف انجام دهند.

در این مقاله، به بررسی ویژگی‌ها، کاربردها و تأثیرات Google Earth Engine بر تحقیقات محیطی پرداخته شد. از جمله ویژگی‌های این پلتفرم می‌توان به دسترسی به کاتالوگ گسترده‌ای از داده‌های رصد زمین، توانایی تحلیل جغرافیایی پیچیده، و ابزارهای تجسمی برای نمایش داده‌ها اشاره کرد. همچنین، بررسی شد که چگونه Google Earth Engine به محققان امکان می‌دهد تا با استفاده از تحلیل‌های مکانی، بینش‌های ارزشمندی از داده‌های رصد زمین استخراج کنند و به درک بهتری از تغییرات زمینی و محیطی بپردازند.

به طور کلی، Google Earth Engine با ترکیب دسترسی به داده‌های مکانی، ابزارهای تحلیلی قدرتمند و ابزارهای تجسمی، یک پلتفرم جامع و کارآمد برای انجام تحلیل داده‌های مکانی و تحقیقات محیطی فراهم می‌کند که به توسعه دانش و درک بهتر از دنیای اطراف ما کمک می‌کند.