以下文章来源于GEEer成长日记 ,作者_养乐多_
本文将介绍如何在 Google Earth Engine (GEE) 平台中使用光谱距离度量方法进行地表覆盖变化检测,并以加沙地区为例,使用Sentinel2数据展示2023年3月和2024年3月的地表覆盖变化区域。
结果如下图所示,
2. 代码链接
https://code.earthengine.google.com/5c2e0d8d82c1144a9907c58756228be0?noload=true
var roi = ee.FeatureCollection('users/949384116/GAZA/1roiGAZA');
var bands = ['B2', 'B3', 'B4', 'B5', 'B6', 'B7', 'B8', 'B8A', 'B11', 'B12'];
Map.centerObject(roi, 11);
var roi1 = ee.Image().toByte().paint({ featureCollection: roi, color: 0, width: 3 });
Map.addLayer(roi1, {}, '边界')
//
var s2 = ee.ImageCollection('COPERNICUS/S2');
var rgbVis = {
min: 0.0,
max: 3000,
bands: ['B4', 'B3', 'B2'],
};
var filtered = s2
.filter(ee.Filter.bounds(roi))
.select('B.*');
var csPlus = ee.ImageCollection('GOOGLE/CLOUD_SCORE_PLUS/V1/S2_HARMONIZED');
var csPlusBands = csPlus.first().bandNames();
var filteredS2WithCs = filtered.linkCollection(csPlus, csPlusBands);
function maskLowQA(image) {
var qaBand = 'cs';
var clearThreshold = 0.65;
var mask = image.select(qaBand).gte(clearThreshold);
return image.updateMask(mask);
}
var filteredMasked = filteredS2WithCs
.map(maskLowQA);
var before = filteredMasked
.filterDate('2023-03-01', '2023-03-31')
.median();
var after = filteredMasked
.filterDate('2024-03-01', '2024-03-31')
.median();
Map.addLayer(before.clip(roi), rgbVis, '冲突前-2023年3月');
Map.addLayer(after.clip(roi), rgbVis, '冲突后-2024年3月');
var sed = after.spectralDistance(before, 'sed');
var distance = sed.sqrt();
var mask = distance.clip(roi).gt(1400);
var maskedImage = distance.clip(roi).updateMask(mask);
Map.addLayer(maskedImage, { min: 0, max: 1500, palette: ['white', 'red'] }, '变化较大的地方');
为了方便展示,本文将代码做成了APP,并加入了土地利用分类,展示两个时间段加沙地区土地利用面积变化,以及真彩色合成影像。
4.1 APP链接
https://ee-0409.projects.earthengine.app/view/change-detection-in-gaza
点击进入APP之后,需要等一会。因为初始化的时候在进行随机森林分类,分类之后即可根据用户选择展示土地利用分布图像。在采集样本点之后计算了总体精度和kappa系数,每期分类图像的总体精度都大于93%。
4.2 变化检测
放大局部地区观察,和2023年3月对比,可以看到2024年3月的地表覆盖中大部分是裸地,这些裸地都是由耕地和建筑用地变化而来。
4.3 同时期植被面积变化
APP左侧展示了加沙地区2022年11月-2023年3月以及2023年11月和2024年3月的植被面积变化曲线。选择这两个时间段的原因是相同时间的植被物候差异不大,对于植被面积的对比更加准确。可以看到当春季来临,2024年1-3月的植被面积比2023年1-3月的少了很多。
4.4 同时期建筑面积变化
2023年11月-12月的建筑面积的明显比2022年11月-12月的少了很多。1-3月的建筑面积一样,感觉应该是随机森林分类存在误差,导致不准确,尽管总体精度都大于93%。
4.5 土地利用分类图
除此之外,APP中可以通过选择时间按钮,选择按钮中设置好的时间,来展示对应时间的土地利用图像和真彩色合成影像。