Sử dụng Google Earth Engine trong giám sát biến động diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016

Bài viết Sử dụng Google Earth Engine trong giám sát biến động diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016 giới thiệu các khả năng của Google Earth Engine như cung cấp nguồn dữ liệu không gian đa dạng, khả năng xử lý phân tích dữ liệu nhanh chóng nhờ vào các thuật toán qua việc tổng hợp các tư liệu có liên quan.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sử dụng Google Earth Engine trong giám sát biến động diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018 SỬ DỤNG GOOGLE EARTH ENGINE TRONG GIÁM SÁT BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH RỪNG TỈNH LÂM ĐỒNG GIAI ĐOẠN 2010-2016 Nguyễn Trọng Nhân1, Vũ Xuân Cường1 Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP. Hồ Chí Minh, 236B Lê Văn Sy, Phường 1, quận Tân Bình, TP. Hồ Chí Minh Email: ntnhan@hcmunre.edu.vn TÓM TẮT Google Earth Engine (GEE) là một ứng dụng tiên tiến dựa trên nền tảng điện toán đám mâycho phép người dùng truy cập trực tuyến vào kho lưu trữ dữ liệu miễn phí với sự hỗ trợ mạnh mẽcủa các công cụ phân tích, xử lý ảnh viễn thám trên diện rộng. Với mong muốn giới thiệu công cụhữu ích mà hiện nay chưa được chú ý khai thác rộng rãi, bài báo này giới thiệu các khả năng củaGoogle Earth Engine như cung cấp nguồn dữ liệu không gian đa dạng, khả năng xử lý phân tích dữliệu nhanh chóng nhờ vào các thuật toán qua việc tổng hợp các tư liệu có liên quan. Ngoài ra, đểchứng minh và làm rõ hơn các chức năng của Google Earth Engine một ứng dụng đã được lựa chọnthực hiện và giới thiệu. Cụ thể là giám sát biến động diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016, GEE cung cấp nhiều phương pháp giải đoán ảnh nhưng trong giới hạn của bài báo chỉ sửdụng ngưỡng NDVI. Kết quả cho thấy GEE có thể sử dụng hiệu quả trong quản lý rừng nói riêng vàtrong các nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh nói chung. Từ khóa: Google Earth Engine, điện toán đám mây, công cụ, dữ liệu viễn thám, NDVI. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Một trong những thách thức lớn đối với giải pháp khoa học công nghệ và quản lý sử dụng hiệuquả tài nguyên là quá trình thu thập, lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu. Hầu hết, dữ liệu viễn thám códung lượng rất lớn làm cho quá trình xử lý chậm và tốn nhiều thời gian. Vì thế cần một giải phápcông nghệ mới đó là Google Earth Engine, được phát triển dựa trên nền tảng điện toán đám mây,cung cấp nhiều thuật toán xử lý phân tích dữ liệu. Bài báo này nhằm giới thiệu và minh họa các chức năng cơ bản của GEE qua việc sử dụngGEE trong giám sát biến động diện tích rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2010-2016. Để thực hiệnviệc tìm hiểu giới thiệu GEE bài báo đã thu thập, tổng hợp các tài liệu liên quan. Bên cạnh đó, thựcnghiệm giám sát biến động diện tích rừng được thực hiện bằng các phương pháp phân tích và giảiđoán ảnh cụ thể là sử dụng NDVI để phân định rừng. 2. GIỚI THIỆU VỀ GOOGLE EARTH ENGINE2.1. Giới thiệu chung GEE là một nền tảng dựa trên điện toán đám mây để xử lý, phân tích thông tin không gian địalý trên diện rộng. Đây là kho lưu trữ dữ liệu hình ảnh viễn thám miễn phí có dung lượng rất lớn lênđến hàng triệu Gigabyte, được hỗ trợ bởi cơ sở hạ tầng đám mây của Google và được tối ưu hóa đểxử lý song song dữ liệu không gian. GEE được phát triển bởi Google, hợp tác với Đại học CarnegieMellon, NASA, cơ quan địa chất Hoa Kỳ và Time [1].254 Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 4 - SEMREGG 2018 GEE được xem là một công cụ rất mạnh trong phân tích dữ liệu ảnh viễn thám, nhờ một số đặcđiểm sau: - Dữ liệu lớn miễn phí: lưu trữ rất nhiều danh mục dữ liệu viễn thám được chia sẻ hoàn toànmiễn phí. - Sức mạnh xử lý: dữ liệu được xử lý nhờ vào mô hình phân bố tính toán tại cùng một thờiđiểm, tự động thực hiện song song các phân tích với nhiều CPU của nhiều máy tính liên kết trongtrung tâm dữ liệu của Google. - Kho dữ liệu dễ truy cập: dễ sử dụng và chi phí thấp hơn nền tảng trực tuyến khác. - Nền tảng điện toán đám mây: kho lưu trữ tài sản dữ liệu cá nhân với dung lượng lớn, ngườidùng không cần phải lưu dữ liệu về ổ cứng [1].2.2. Hai hệ thống nền tảng của Google Earth Engine Google Earth Engine Explorer Google Earth Engine Explorer là giao diện đồ họa đơn giản cho người dùng (Hình 1) với cácchức năng phân tích đơn giản như các phép tính trên từng pixel, các thuật toán lánggiềng/Neighborhood, tính độ dốc… [1]. Vì thế rất thuận tiện cho người dùng mới bắt đầu tìm hiểuvà phân tích dữ liệu. Hình 1. Giao diện Google Earth Engine Explorer. Google Earth Engine Explorer bao gồm 3 nhóm công cụ và 7 khả năng: Một là nhóm công cụ quản lý công việc có khả năng thực thi hướng dẫn (Execution of GUIinstructions) và tìm kiếm dữ liệu có sẵn. Hai là nhóm công cụ trong bảng điều khiển có các khả năng tạo ra lớp dữ liệu, tính toán trêncác lớp bản đồ, tải dữ liệu. Ba là nhóm công cụ hiển thị bản đồ có khả năng định hướng không gian địa lý (Navigation ofGeographical space) và hiển thị dữ liệu. 255The f ...