שינוי גודל

חשוב להבין איך Earth Engine מטפל בהיקף כדי לפרש את התוצאות המדעיות שמתקבלות מ-Earth Engine. כאן, 'קנה מידה' מתייחס לרזולוציית הפיקסלים. בניגוד לפלטפורמות אחרות של עיבוד תמונות ו-GIS, קנה המידה של הניתוח נקבע לפי הפלט ולא לפי הקלט. באופן ספציפי, כששולחים בקשה לקבלת תוצאות, תמונה להצגה או נתון סטטיסטי, למשל, מציינים את הסולם שבו הנתונים מועברים לניתוח. העיקרון הזה מתואר באיור 1.

איור 1. ייצוג גרפי של מערך נתונים של תמונות ב-Earth Engine. הקווים המקווקוים מייצגים את מדיניות הצבירה לפי תרשים פירמידה של צבירה של בלוקים בגודל 2x2 של 4 פיקסלים. ‏Earth Engine משתמש בקנה המידה שצוין בפלט כדי לקבוע את הרמה המתאימה של פירמידת התמונות שישמש כקלט.

פירמידות של תמונות

נכסי תמונות ב-Earth Engine קיימים במספר רמות, בפירמידות של תמונות. מדיניות הפירמידה (שמיוצגת בקווים מקווקווים באיור 1) קובעת איך כל פיקסל ברמה מסוימת של הפירמידה מחושב מהצבירה של בלוק 2x2 של פיקסלים ברמה הבאה. בתמונות עם ערכים רציפים, ערכי הפיקסלים של הרמות העליונות של הפירמידה הם הממוצע של הפיקסלים ברמה הבאה שמתחת. בתמונות עם ערכים בדידים, ערכי הפיקסלים של הרמות העליונות של הפירמידה הם דגימה (בדרך כלל הפיקסל הימני העליון) של הפיקסלים ברמה הבאה שמתחת.

הרמה הנמוכה ביותר של פירמידת התמונות מייצגת את נתוני התמונות ברזולוציה המקורית, כשהם מוטמעים ב-Earth Engine. במהלך הטמעת הנתונים, הם נצברים (בהתאם למדיניות הפירמידה) כדי ליצור רמות פירמידה גבוהות יותר. הנתונים נצברים עד שהתמונה כולה נכנסת לריבוע בגודל 256x256 פיקסלים. כשמשתמשים בתמונה בקוד, מערכת Earth Engine בוחרת רמה בפירמידה עם קנה המידה הקרוב ביותר שקטן או שווה לקנה המידה שצוין בניתוח, ומבצעת דגימה מחדש (באמצעות השכן הקרוב ביותר כברירת מחדל) לפי הצורך.

סולם הניתוח

קנה המידה של הניתוח ב-Earth Engine נקבע על בסיס 'משיכה'. ההיקף שבו מבקשים קלט לחישוב נקבע לפי הפלט. לדוגמה, אם מוסיפים תמונה ל-Code Editor או לרכיב המפה של geemap, רמת הזום של המפה קובעת את קנה המידה שבו מתבצעת הבקשה להזנת נתונים מהפירמידה של התמונות. לחישובים אחרים, מציינים את scale כארגומנט. לדוגמה, באמצעות הפס NIR בתמונה של Landsat, שיש לה רזולוציה מקורית של 30 מטר:

Code Editor‏ (JavaScript)

var image = ee.Image('LANDSAT/LC08/C02/T1_TOA/LC08_044034_20140318').select('B4');

var printAtScale = function(scale) {
  print('Pixel value at '+scale+' meters scale',
    image.reduceRegion({
      reducer: ee.Reducer.first(),
      geometry: image.geometry().centroid(),
      // The scale determines the pyramid level from which to pull the input
      scale: scale
  }).get('B4'));
};

printAtScale(10); // 0.10394100844860077
printAtScale(30); // 0.10394100844860077
printAtScale(50); // 0.09130698442459106
printAtScale(70); // 0.1150854229927063
printAtScale(200); // 0.102478988468647
printAtScale(500); // 0.09072770178318024

הגדרת Python

בדף סביבת Python מפורט מידע על Python API ועל השימוש ב-geemap לפיתוח אינטראקטיבי.

import ee
import geemap.core as geemap

Colab (Python)

image = ee.Image('LANDSAT/LC08/C02/T1_TOA/LC08_044034_20140318').select('B4')


def print_at_scale(scale):
  display(
      f'Pixel value at {scale} meters scale',
      image.reduceRegion(
          reducer=ee.Reducer.first(),
          geometry=image.geometry().centroid(),
          # The scale determines the pyramid level from which to pull the input
          scale=scale,
      ).get('B4'),
  )


print_at_scale(10)  # 0.10394100844860077
print_at_scale(30)  # 0.10394100844860077
print_at_scale(50)  # 0.09130698442459106
print_at_scale(70)  # 0.1150854229927063
print_at_scale(200)  # 0.102478988468647
print_at_scale(500)  # 0.09072770178318024

בדוגמה הזו, שימו לב שערך הפיקסל במיקום קבוע (מוקד התמונה) משתנה בהתאם לקנה המידה. הסיבה לכך היא שבכל סולם נבחרות רמות שונות של הפירמידה. כשמשתמשים בסקלים דומים, דגימת מחדש לפי השכן הקרוב ביותר מובילה להחזרת אותו ערך פיקסל. הנקודה החשובה היא ששינוי התצוגה מאפשר לבקש קלט של תמונות שונות.

הערה: כדי למנוע אי-בהירות, תמיד צריך לציין את הערך של scale כשמשתמשים בפונקציה שיש לה פרמטר scale.

כשאתם מוסיפים תמונה למפה כדי להציג אותה באופן חזותי, מערכת Earth Engine קובעת את קנה המידה לפי רמת הזום. בדוגמה הפשוטה הבאה מוצגת פשוט תמונה של Landsat:

Code Editor‏ (JavaScript)

var image = ee.Image('LANDSAT/LC08/C02/T1_TOA/LC08_044034_20140318');
Map.centerObject(image, 17);
Map.addLayer(image, {bands: ['B4', 'B3', 'B2'], max: 0.35}, 'image');

הגדרת Python

בדף סביבת Python מפורט מידע על Python API ועל השימוש ב-geemap לפיתוח אינטראקטיבי.

import ee
import geemap.core as geemap

Colab (Python)

image = ee.Image('LANDSAT/LC08/C02/T1_TOA/LC08_044034_20140318')
m = geemap.Map()
m.center_object(image, 17)
m.add_layer(image, {'bands': ['B4', 'B3', 'B2'], 'max': 0.35}, 'image')
m

המפה מתחילה במצב זום מקסימלי, כך שהפיקסלים ברזולוציה המקורית גלויים בבירור. אם תרחיקו מספיק את התצוגה, לא יוצגו אותם פיקסלים, אלא רמות גבוהות יותר של פירמידת התמונה. חשוב גם לציין שב-Code Editor ובמפות של geemap נעשה שימוש בתצוגה maps mercator (EPSG:3857), כך שגם ברמה המתאימה של פירמידת התמונות צריך לבצע תצוגה מחדש לפני ההצגה. במאמר הזה מוסבר איך Earth Engine מטפלת בתחזיות.