Как рассчитать NDVI с помощью LANDSAT 8 в Google Earth Engine

В этом руководстве я покажу, как рассчитать NDVI, используя изображения Landsat 8 в Google Earth Engine. Google Earth Engine (EE) — это облачная/браузерная платформа для геопространственного анализа планетарного масштаба, которая использует возможности обработки и хранения данных Google для проведения масштабных анализов за очень короткое время. Earth Engine содержит сотни общедоступных наборов данных дистанционного зондирования/геопространственных данных общим объемом более тридцати петабайт и постоянно обновляется по мере получения изображений. Здесь мы воспользуемся актуальными и легкодоступными спутниковыми снимками в Earth Engine для расчета и отображения индекса растительности (NDVI) на основе последних снимков Sentinel в любой точке Земли. Помимо табличных и временных рядов данных, специалисты по анализу данных также могут извлекать информацию и аналитические выводы из данных изображений и демонстрировать анализ спутниковых изображений с помощью Google Earth Engine, или, как его еще называют, Earth Engine. Спутниковые изображения представляют собой растровые данные, как и любые другие изображения. Отличие заключается в том, что спутниковые изображения имеют пространственные атрибуты. Каждый пиксель представляет собой местоположение в реальном мире. Анализ спутниковых снимков позволяет получить информацию о том, что находится в изучаемой области. Наука, изучающая эту область, называется дистанционным зондированием. Earth Engine — это платформа для выполнения задач дистанционного зондирования, таких как анализ спутниковых снимков. В её архиве хранится множество спутниковых изображений. Я не буду подробно рассказывать о Earth Engine и дистанционном зондировании, поскольку я уже сделал это в другой статье. Если вы не знакомы с дистанционным зондированием или Earth Engine, пожалуйста, найдите простое объяснение в той статье. В той статье было показано, как применять машинное обучение для обнаружения растительного покрова на изображениях Landsat 8. Также используется нормализованный разностный индекс растительности (NDVI) на изображениях Landsat 8. NDVI — это индекс, обычно используемый в анализе спутниковых изображений для получения базовой информации о распределении растительности. Изображения Landsat 8, как и другие изображения, состоят из пикселей. Каждый пиксель содержит значения. В то время как цветное изображение имеет 3 полосы, обычно красную, зеленую и синюю, Landsat 8 имеет 11 полос. Для генерации NDVI использовались два диапазона: 5 (ближний инфракрасный) и 4 (красный). На рисунке 1 представлены спектральные кривые, демонстрирующие спектральный отклик на 3 объекта. Зеленая кривая представляет спектральный отклик на растительность. Видно, что растительность больше всего отражает ближний инфракрасный спектр и больше всего поглощает красный спектр. Другие объекты имеют другие характеристики. Вода почти не отражает красный спектр и отражает весь ближний инфракрасный спектр. Почва отражает меньше ближнего инфракрасного спектра, но больше красного спектра, чем растительность.