Google Earth Engine（GEE）——R 語言圖像可視化（內含NDWI指數計算和掩膜鑲嵌后的圖像展示）

改編自Google Earth Engine 文檔。

您可以使用Map$addLayer()可視化圖像。如果在沒有任何附加參數的情況下向地圖添加圖層，默認情況下rgee將前三個波段分別分配給紅色、綠色和藍色。默認拉伸基于帶中數據的類型（例如，浮點數在 [0,1] 中拉伸，16 位數據被拉伸到可能值的完整范圍），這可能適合也可能不適合。為了達到理想的可視化效果，您可以為Map$addLayer()提供可視化參數。具體來說，參數是：

1. RGB 合成

下面說明了如何使用參數將 Landsat 8 圖像設置為假彩色合成：

library(rgee)

ee_Initialize()

# 加載影像

landsat <- ee$Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_044034_20140318')

# 定義參數

vizParams <- list(

bands = c('B5', 'B4', 'B3'),

min = 0,

max = 0.5,

gamma = c(0.95, 1.1, 1)

)

# 設置影像中心和加載到地圖中

Map$setCenter(lon = -122.1899, lat = 37.5010, zoom = 10) # San Francisco Bay

Map$addLayer(landsat, vizParams, 'false color composite')

在本例中，波段‘B5’被分配給紅色，‘B4’被分配給綠色，‘B3’被分配給藍色。結果應該類似于圖 1。

圖 N°01：美國加利福尼亞州舊金山灣區的 Landsat 8 假彩色合成圖。

2. 調色板

要以彩色顯示圖像的單個波段，請使用palette由 CSS 樣式顏色字符串列表表示的色帶設置參數。（有關更多信息，請參閱此參考資料）。以下示例說明了如何使用從青色 (?‘00FFFF’) 到藍色 (?‘0000FF’) 的顏色來渲染歸一化差值水指數 (NDWI)圖像：

# 加載影像

landsat <- ee$Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_044034_20140318')

# 創建歸一化水體指數NDWI

ndwi <- landsat$normalizedDifference(c('B3', 'B5'))

# 定義視覺參數和加載影像

ndwiViz <- list(

min = 0.5,

max = 1,

palette = c('00FFFF', '0000FF')

)

Map$addLayer(

eeObject = ndwi,

visParams = ndwiViz,

name = 'NDWI',

shown = FALSE

)

在此示例中，請注意min和max參數指示應應用調色板的像素值范圍。中間值被線性拉伸。另請注意，如果您將shown參數定義為FALSE，這會導致圖層在添加到地圖時不可見。始終可以使用地圖左上角的圖層管理器再次打開它。結果應該類似于圖 2。

圖 N°02：美國舊金山灣區 Landsat 8 NDWI。與圖 1 相同的區域。青色是低值，藍色是高值。

3. 掩膜

您可以使用image$updateMask()根據蒙版圖像中的像素不為零的位置設置單個像素的不透明度。遮罩中等于 0 的像素被排除在計算之外，并且不透明度設置為 0 以進行顯示。以下示例使用 NDWI 閾值更新先前創建的 NDWI 圖層上的掩碼：

# Load an image.

landsat <- ee$Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_044034_20140318')

# Create visualization layers.

imageRGB <- landsat$visualize(

list(

bands = list("B5", "B4", "B3"),

max = 0.5

)

)

ndwiRGB <- ndwiMasked$visualize(

list(

min = 0.5,

max = 1,

palette = c('00FFFF', '0000FF')

)

)

5. 鑲嵌

您可以使用遮罩和imageCollection$mosaic()來實現各種制圖效果。該mosaic()方法根據輸入集合中的順序渲染輸出圖像中的圖層。下面的示例用于mosaic()組合蒙版 NDWI 和假色合成并獲得新的可視化：

# 鑲嵌可視化圖層并顯示（或導出）。

mosaic <- ee$ImageCollection(list(imageRGB, ndwiRGB))$mosaic()

Map$addLayer(eeObject = mosaic, list(), name = 'mosaic')

在此示例中，觀察向ImageCollection構造函數提供了兩個可視化圖像的列表。列表的順序決定了圖像在地圖上呈現的順序。結果應該類似于圖 3。

圖 N°04：?Landsat 8 假彩色合成和 NDWI 的馬賽克。美國舊金山灣區。

6. 與其他 R 包的集成

Map$addLayer()創建一個帶有以下額外屬性的傳單對象：標記、名稱、不透明度、顯示、最小值、最大值、調色板和圖例。這些額外的數據有助于用戶自定義他們的交互式地圖和/或將Map$addLayer與其他 R 包（例如{mapview}、?{mapedit}和{leaflet} ）集成。

library(rgee)

ee_Initialize()

# 加載影像

landsat <- ee$Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_044034_20140318')

# 定義參數

vizParams <- list(

bands = c('B5', 'B4', 'B3'),

min = 0,

max = 0.5,

gamma = c(0.95, 1.1, 1)

)

# 展示影像

Map$setCenter(lon = -122.1899, lat = 37.5010, zoom = 10) # San Francisco Bay

m1 <- Map$addLayer(landsat, vizParams, 'false color composite')

m1$rgee

#> $tokens獲取權限

#> [1] "https://earthengine.googleapis.com/v1alpha/projects/earthengine-legacy/maps/6f68ea5563f0787171eef294011e5b1a-54a29dea5a564831913fb1c8c1653628/tiles/{z}/{x}/{y}"

#>

#> $name

#> [1] "false color composite"

#>

#> $opacity

#> [1] 1

#>

#> $shown

#> [1] TRUE

#>

#> $min

#> [1] NA

#>

#> $max

#> [1] NA

#>

#> $palette

#> $palette[[1]]

#> [1] NA

#>

#>

#> $legend

#> [1] FALSE

{leaflet}：是一個用于傳單的 R 包綁定（由 Rstudio 開發），一個用于移動友好型交互式地圖的開源 JavaScript 庫。

library(leaflet)

library(rgee)

ee_Initialize()

# 加載影像

landsat <- ee$Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_044034_20140318')

# 定義視覺參數

vizParams <- list(

bands = c('B5', 'B4', 'B3'),

min = 0,

max = 0.5,

gamma = c(0.95, 1.1, 1)

)

# 設置地圖中心點和展示

Map$setCenter(lon = -122.1899, lat = 37.5010, zoom = 10) # San Francisco Bay

m1 <- Map$addLayer(landsat, vizParams, 'false color composite')

# 與leaflet結合

leaflet() %>%

addTiles() %>%

setView(-122.1899, 37.5010, 9) %>%

addTiles(

urlTemplate = m1$rgee$tokens,

layerId = "leaflet_false_color",

options = leaflet::tileOptions(opacity = 1)

)

圖 N°05：?Map$addLayer 和 {leaflet} 集成

{mapview}：由 Tim Appelhans 開發的 R 包，它提供了非常快速和方便地創建 R 空間數據的交互式可視化的功能。它支持最流行的空間數據 R 包（{sp}、{sf}、{stars} 和 {raster}）。

library(mapview)

library(rgee)

ee_Initialize()

# 加載影像

landsat <- ee$Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_044034_20140318')

# 設置參數

vizParams <- list(

bands = c('B5', 'B4', 'B3'),

min = 0,

max = 0.5,

gamma = c(0.95, 1.1, 1)

)

# 顯示圖像

Map$setCenter(lon = -122.1899, lat = 37.5010, zoom = 10) # San Francisco Bay

m1 <- Map$addLayer(landsat, vizParams, 'false color composite')

# 與地圖視圖集成

stp <- st_sfc(st_point(c(-122.27234, 37.46941)), crs=4326)

mapview(stp, m1)

圖 N°06：?Map$addLayer 和 {mapview} 集成。

{mapedit}：為傳單交互式地圖添加空間數據編輯功能（類似于代碼編輯器幾何工具）。

每加載一個地物就直接應用到這個函數就好了，所以比較簡單

library(mapedit)

library(rgee)

ee_Initialize()

# Load an image.

landsat <- ee$Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_044034_20140318')

# Define the visualization parameters.

vizParams <- list(

bands = c('B5', 'B4', 'B3'),

min = 0,

max = 0.5,

gamma = c(0.95, 1.1, 1)

)

# Center the map and display the image.

Map$setCenter(lon = -122.1899, lat = 37.5010, zoom = 10) # San Francisco Bay

m1 <- Map$addLayer(landsat, vizParams, 'false color composite')

# Integrate with mapedit

my_geom <- editMap(m1)$drawn

7. 地圖運營商

從 1.0.5 版本開始，rgee支持兩種地圖操作符：

library(mapedit)

library(rgee)

ee_Initialize()

# Load an image.

landsat <- ee$Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_044034_20140318')

ndwi <- landsat$normalizedDifference(c('B3', 'B5'))

ndwiMasked <- ndwi$updateMask(ndwi$gte(0.4))

# Define the visualization parameters.

vizParams <- list(

bands = c('B5', 'B4', 'B3'),

min = 0,

max = 0.5,

gamma = c(0.95, 1.1, 1)

)

ndwiViz <- list(

min = 0.5,

max = 1,

palette = c('00FFFF', '0000FF')

)

# Center the map and display the image.

Map$setCenter(lon = -122.1899, lat = 37.5010, zoom = 10) # San Francisco Bay

m1 <- Map$addLayer(landsat, vizParams, 'false color composite')

m2 <- Map$addLayer(ndwiMasked, ndwiViz, 'NDWI masked')

m1?+m2：疊加層。

m1 + m2

圖 N°08：疊加地圖

示例

m1?|m2：并排視圖。

#中間這個豎條也十分直白，就告訴你分開就好

m1 | m2

圖 N°08：并排示例

R 語言

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