Google Earth Engine – Einführung

Earth Engine Explorer oder EE Explorer ist ein einfach zu bedienendes Tool zum Aufrufen von Geoinformationen. Im Datenkatalog der Earth Engine steht Ihnen eine große Auswahl an globalen und regionalen Datensätzen zur Verfügung. Sie können Daten durch Zoomen und Schwenken der Kartenansicht schnell aufrufen, Sichtbarkeitseinstellungen und Ebenendaten anpassen sowie mithilfe von Datenebenen Änderungen über einen Zeitraum analysieren.

In dieser Anleitung lernen Sie die Grundfunktionen von EE Explorer kennen, z. B.:

  • Daten im Katalog finden
  • Daten in den Arbeitsbereich einfügen
  • Oberflächenfunktionen anwenden
  • Datensichtbarkeit anpassen

Ziel dieser Anleitung ist es, Sie mit EE Explorer vertraut zu machen, damit Sie die Erde ganz neu entdecken können. Wir möchten Sie anregen, unseren Planeten mit weiteren leistungsstarken Tools der Earth Engine-Plattform zu erforschen sowie Antworten auf Fragen zum aktuellen Zustand der Erde und ihrer Veränderungen zu finden.

Inhalt der Anleitung

Earth Engine Explorer

Sie können EE Explorer über den Link https://explorer.earthengine.google.com aufrufen. EE Explorer besteht aus einem Datenkatalog (Data Catalog) und dem Arbeitsbereich (Workspace). Der Arbeitsbereich dient zum Aufrufen von Daten. Im Datenkatalog wählen Sie aus, welche Informationen Sie in den Arbeitsbereich importieren möchten. Beide Komponenten haben Schaltflächen, über die Sie zwischen Datenkatalog und Arbeitsbereich wechseln können. In der Suchleiste lassen sich Keywords und Ortsnamen eingeben, um Datensätze und Orte zu finden. Rufen Sie den Link oben auf, um den Arbeitsbereich wie in der folgenden Abbildung zu sehen. Während dieser Lektion arbeiten Sie hauptsächlich darin. Aber zuerst benötigen Sie einige Daten. Diese finden Sie im Datenkatalog.

Earth Engine Explorer


Datenkatalog

Der Datenkatalog enthält die Datensätze, die in Earth Engine angezeigt und analysiert werden können. Eine Teilmenge dieser Daten lässt sich auch in EE Explorer aufrufen.

  • Klicken Sie oben rechts in EE Explorer auf die Schaltfläche "Data Catalog".

Die Seite "Data Catalog" enthält unter "Popular Tags" eine Liste häufig verwendeter Tags mit Links zu den Datensätzen, die damit gekennzeichnet sind. Darunter sehen Sie eine Liste mit verschiedenen Datentypen und Mehrtagesmosaiken, einschließlich Kurzbeschreibungen zu einigen der verfügbaren Datensätze sowie zugehöriger Links. Über die Suchleiste oben auf der Seite können Sie weitere Datensätze aufrufen.

  • Klicken Sie auf einige der Tags, um zu sehen, zu welchen Datensätzen sie gehören.
    • Ein Beispiel: Wenn Sie auf toa klicken, sehen Sie eine Liste mit Datensätzen, die "top-of-atmosphere reflectance" (Reflexionsfaktoren an der Obergrenze der Atmosphäre) darstellen.
    • Über usgs wird eine Liste mit Datensätzen des USGS (United States Geological Survey) aufgerufen, darunter von Landsat, MODIS und abgeleiteten Produkten.
  • Klicken Sie auf der Seite "Data Catalog" auf das Tag 32-day, um alle 32-Tagemosaike aufzurufen.
  • Wählen Sie Landsat 8 Collection 1 Tier 1 32-Day NDWI Composite aus, um die unten abgebildete Detailseite einzublenden.

Landsat 8 Collection 1 Tier 1

Auf dieser Seite sehen Sie Details zum ausgewählten Datensatz, unter anderem den Namen, eine Kurzbeschreibung, ein Beispielbild sowie weitere Informationen, z. B. welche Datumsangaben verfügbar sind, den Namen des Anbieters und alle zugewiesenen Tags. Über die blaue Schaltfläche "Open in workspace" kann dieser Datensatz in den aktuellen Arbeitsbereich eingefügt werden. Dazu später mehr.

Zur Seite "Data Catalog" kehren Sie zurück, indem Sie zweimal auf die Browserschaltfläche "Zurück" oder oben rechts auf die Schaltfläche "Data Catalog" klicken.


Arbeitsbereich

Im Arbeitsbereich des EE Explorer können Sie Datensätze aufrufen und verwalten.

  • Klicken Sie auf einer beliebigen Seite in EE Explorer oben rechts auf die Schaltfläche "Workspace".

Arbeitsbereich

Auf der Seite "Workspace" sehen Sie rechts eine Karte und links eine freie Fläche für eine Liste der Datenebenen. Wenn Sie in Ihren Arbeitsbereich noch keinen Datensatz eingefügt haben, ist die Datenliste leer. Auf der Karte wird die Google Maps-Geländeebene angezeigt, wie in der Abbildung oben zu sehen. Hier zur Erinnerung noch einige Hinweise dazu, wie Sie sich in der Oberfläche von Google Maps bewegen können:

  • Schwenken:
    • rechte oder linke Maustaste gedrückt halten und ziehen
  • Zoomen:
    • Schaltflächen: mit [+] und [-] heran- oder herauszoomen
    • Zeiger: mit Doppelklick auf linke bzw. rechte Maustaste heran- bzw. herauszoomen
    • Mausrad: durch Scrollen des Mausrads heran- und herauszoomen; die Aktionen zum Vorwärts- und Rückwärtsscrollen sind über die Mauseinstellungen Ihres Computers festgelegt
    • Touchscreen/Touchpad: durch Auseinanderziehen bzw. Zusammenführen von zwei Fingern heran- bzw. herauszoomen

    Sie können den Hintergrund der Karte ändern, indem Sie in der oberen rechten Ecke mit der entsprechenden Schaltfläche die Karten- oder Satellitenansicht auswählen. Wenn Sie auf "Karte" klicken, wird darunter das Kästchen "Gelände" eingeblendet. Hierüber können Sie zwischen der Gelände- und der Straßenkartenansicht wechseln. Bei Auswahl von "Satellit" ist unter der Schaltfläche ein Kästchen zum Ein- und Ausblenden der Labels zu sehen, z. B. Grenzen, Länder, Städte und Gewässer.

    Sehen wir uns nun ein paar Daten im Arbeitsbereich an.


Datenebenen verwalten

Datenebenen einfügen

  • Klicken Sie auf "Data Catalog", um zur Seite "Data Catalog" zurückzukehren.
  • Geben Sie in der Suchleiste MCD43A4.006 MODIS Nadir BRDF-Adjusted Reflectance ein.
  • Klicken Sie auf das Ergebnis, um die dazugehörigen Details aufzurufen. Es handelt sich dabei um ein MODIS-Reflexionsmosaik mit bester Pixelauflösung über einen Zeitraum von 16 Tagen.
  • Klicken Sie auf der Seite mit den Details zum Datensatz auf "Open in Workspace". Daraufhin wird der Arbeitsbereich mit dem Datensatz als Ebene aufgerufen.
  • Sie müssen die Detailseite allerdings nicht unbedingt aufrufen, sondern können die Ebene auch direkt vom Datenkatalog aus im Arbeitsbereich öffnen. Klicken Sie dafür neben dem Namen auf den Link "Open in Workspace".

MODIS

Wenn Sie Daten eingefügt haben, wird der Datensatz auf der Basisebene von Google Maps überlagert dargestellt, sein Name in der Datenliste angezeigt und das Dialogfeld mit den Sichtbarkeitseinstellungen rechts neben dem Datensatznamen eingeblendet.

  • Schließen Sie das Dialogfeld mit den Ebeneneinstellungen, wir kommen später darauf zurück.
  • Schwenken und zoomen Sie die Karte, um sich mit der Steuerung vertraut zu machen.
  • Zoomen Sie so nah wie möglich an einen Ort Ihrer Wahl, um den Datensatz in der höchsten Auflösung zu sehen. Die in diesem Beispiel verwendeten MODIS-Daten haben nur eine geringe Auflösung. Jede Pixelseite entspricht 500 m. Diese MODIS-Daten werden sinusförmig angezeigt. Deshalb haben die Pixel auf einer geografischen Karte die Form eines Parallelogramms.
  • Stellen Sie die Ansicht auf eine Region mit einem Ort Ihrer Wahl in der Mitte ein. Unterschiedliche Bodenbedeckungen wären dabei von Vorteil. In dieser Anleitung werden Beispiele aus den USA verwendet.

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Ebenensichtbarkeit

  • Schalten Sie die Sichtbarkeit der Datenebene aus, indem Sie auf das zugehörige Symbol in Form eines Auges rechts neben dem Namen klicken. Jetzt sehen Sie die Geländeansicht von Google Maps.
  • Klicken Sie noch einmal auf das Augensymbol, um die Ebene wieder auf der Karte einzublenden.

Sichtbarkeit ein-/ausschalten

Einige Datensätze lassen sich nur in bestimmten Zoomeinstellungen darstellen. Wenn Sie beispielsweise vollständig herausgezoomt haben und einen Landsat 8-Datensatz aufrufen, wird dieser nicht auf der Karte angezeigt. Keine Sorge, das ist normal. Oben auf der Karte sehen Sie einen gelben Balken mit der Meldung, dass Sie heranzoomen müssen, um die Daten einzublenden. Manche Datensätze erscheinen auch unvollständig. Dies liegt an der Maskierung zugunsten der Bildqualität und an fehlenden Beobachtungen. Die Pixel, die diese Daten darstellen, sind 100 % transparent, sodass Sie an diesen Stellen die Basisebene von Google Maps sehen.

Datum der Datenebene anpassen

Eine eingefügte Ebene wird in der Regel immer in der neuesten Darstellung angezeigt. Im zugehörigen Dialogfeld mit den Sichtbarkeitseinstellungen können Sie die Datumsangabe(n) ändern.

  • Klicken Sie in der Datenliste auf den Namen der MCD43A4-Ebene, um die Ebeneneinstellungen wie unten abgebildet aufzurufen.
  • Ändern Sie das Datum der Anzeige, indem Sie den Zeitschieberegler ziehen oder den Kalender aufrufen. Die Karte wird automatisch unter Berücksichtigung der neuen Einstellungen aktualisiert.
  • Wenn Sie ein weiter zurückliegendes Datum oder einen bestimmten Zeitraum auswählen möchten, klicken Sie unterhalb des Zeitschiebereglers auf den Link "Jump to date" und im Kalender auf das gewünschte Datum. Wenn Sie eine andere Jahreszeit auswählen, sind die Änderungen auf der Karte besser sichtbar.

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  • Wenn Sie den gewünschten Zeitraum ausgewählt haben, speichern Sie die Einstellungen für die Ebene. Möchten Sie stattdessen wieder zu den vorherigen Eigenschaften zurückkehren, klicken Sie auf "Cancel". Wenn Sie das Dialogfeld ohne Speichern schließen, werden die Darstellungseinstellungen der Ebene auf den vorherigen Status zurückgesetzt.

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Mehrere Ebenen einfügen

Wenn Sie weitere Datensätze einfügen, lassen sich mehrere Datenebenen gleichzeitig auf der Karte erstellen. Kehren Sie dafür zum Datenkatalog zurück und wählen Sie den gewünschten Datensatz aus. Sie haben drei Möglichkeiten, den Datenkatalog aufzurufen:

  1. Klicken Sie oben rechts auf die Schaltfläche "Data Catalog".
  2. Klicken Sie oben rechts in der Liste mit den Datenebenen auf das Pluszeichen (+).
  3. Klicken Sie am Ende der Liste mit den Datenebenen auf den Link "Add data".

Hinweis: Verwenden Sie möglichst nicht die Suchleiste. Viele der ausgegebenen Datensätze sind nicht mit EE Explorer kompatibel und können nur in Earth Engine aufgerufen werden. Datensätze, bei denen entweder der Link "Open in Workspace" neben ihrem Namen oder auf der Detailseite die Schaltfläche "Open in Workspace" zu sehen ist, können in die Datenliste des Arbeitsbereichs als weitere Ebene eingefügt werden. Die neue Ebene wird in der Datenliste und auf der Karte an oberster Stelle angezeigt. Wie Sie die Reihenfolge der Ebenen ändern können, erfahren Sie weiter unten.

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Datensätze duplizieren

Sie können den gleichen Datensatz auch zweimal als zwei separate Ebenen in den Arbeitsbereich einfügen. Das ist sinnvoll, wenn Sie beispielsweise zwei unterschiedliche Zeiträume desselben Datensatzes oder Veränderungen im Laufe der Zeit ansehen möchten. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt "Veränderungen über einen Zeitraum darstellen" unten.

Reihenfolge der Ebenen ändern

Wenn auf Ihrer Karte mehrere Datensätze dargestellt werden, überlagert der in der Datenliste ganz oben aufgeführte die anderen. Wenn Sie die Reihenfolge ändern möchten, klicken Sie links neben dem Namen des Datensatzes auf den Ziehpunkt, halten Sie die linke Maustaste gedrückt und ziehen Sie den Punkt an die gewünschte Stelle. Im Beispiel unten wurde der Datensatz "SRTM Digital Elevation Data Version 4" eingefügt. Versuchen Sie, eine neue Ebene einzufügen und die Darstellung zu ändern, indem Sie die Ebenen umordnen und die Sichtbarkeit über das Sichtbarkeitssymbols ein- und ausschalten.

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Ebenen entfernen

  • Klicken Sie in der Datenliste auf den Namen der Ebene, um das Dialogfeld mit den entsprechenden Einstellungen aufzurufen.
  • Klicken Sie auf das Papierkorbsymbol. Daraufhin wird die Ebene aus der Datenliste und von der Karte entfernt.

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Das waren die Grundlagen. Jetzt sehen wir uns an, welche leistungsstarken Funktionen der Arbeitsbereich in EE Explorer sonst noch bietet. In den folgenden Abschnitten erfahren Sie, wie Sie die Sichtbarkeitsparameter einer Ebene anpassen und Veränderungen über einen Zeitraum darstellen können.


Sichtbarkeitsparameter festlegen

Im Dialogfeld mit den Ebeneneinstellungen gibt es ein Drop-down-Menü "Visualization". Für jeden Datensatz sind eigene Standardwerte festgelegt, die Sie aber Ihren Anforderungen entsprechend ändern können.

  • Öffnen Sie das Dialogfeld mit den Ebeneneinstellungen für MCD43A4.
  • Wenn das Drop-down-Menü "Visualization" nicht maximiert ist, klicken Sie auf den Abschnittstitel.

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Datenbanddarstellung

Sie können Daten entweder als Einband-Graustufen, Einband-Pseudofarben oder Dreiband-RGB darstellen.

  • Mit der Einbanddarstellung lässt sich eine einzige durchgängige Variable wie Höhe, Vegetationsindex (NDVI) oder Niederschlag einblenden.
  • Mit der Dreibanddarstellung können Sie Bilddaten aufrufen, bei denen den drei ausgewählten Bändern jeweils Abstufungen von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) zugewiesen sind. Wenn Sie die Bänder im RGB-Farbraum mischen, entsteht eine Anzeigefarbe. So lassen sich natürliche und Falschfarben darstellen.

Einband-Graustufendarstellung

Einige Daten haben nur ein Band. Deshalb ist für sie die Einbanddarstellung standardmäßig festgelegt. Bei Multibanddaten ist die Dreibanddarstellung Standard. Sie können aber auch die Einbandoption für Graustufen auswählen. Umgekehrt lässt sich auch für Einbanddaten die Dreiband-RGB-Darstellung festlegen. Allerdings bleibt das Kartenbild dann unverändert. In dieser Übung rufen Sie eine Einbanddarstellung für eine Höhenebene auf. Dabei bilden Sie das Multiband für die Reflexionsdaten von MCD43A4 Nadir als Einband ab.

  • Öffnen Sie den Datenkatalog und fügen Sie den Datensatz "SRTM Digital Elevation Data Version 4" in den Arbeitsbereich ein. Die Daten erscheinen oben in der Datenliste und auf der Karte. Sie sehen die Höhen über dem Meeresspiegel im Farbverlauf von Schwarz (niedrig) zu Weiß (hoch).
  • Öffnen Sie gegebenenfalls das Dialogfenster mit den Ebeneneinstellungen. Hier sehen Sie, dass das Optionsfeld "1 band (Grayscale)" standardmäßig ausgewählt ist. Es gibt also nur ein Band für diesen Datensatz. Davon können Sie sich auch noch einmal im Drop-down-Menü für das Band überzeugen.

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  • Schließen Sie das Dialogfeld und verschieben Sie den Datensatz mit den Reflexionsdaten von MCD43A4 Nadir nach oben in die Datenliste. Sie können auch die Sichtbarkeit der Ebenen ändern, sodass dieser Datensatz auf der Karte zu sehen ist.
  • Klicken Sie auf den Namen, um das Dialogfeld mit den Ebeneneinstellungen zu öffnen. Für diesen Datensatz ist standardmäßig das Optionsfeld "3 bands (RGB)" ausgewählt. Es handelt sich also um Multibanddaten. Sie können aber auch die Einband-Graustufendarstellung festlegen.
  • Wählen Sie das Optionsfeld "1 band (Grayscale)" aus.
  • Klicken Sie im Drop-down-Menü für die Bandauswahl auf ein anderes Band, um die Graustufendarstellung aufzurufen.
  • Wenn Sie dann auf "Save" klicken, verschwindet die farbige Darstellung und die Karte wird in Graustufen eingeblendet. Das ausgewählte Band wird jetzt im Farbverlauf von Schwarz (niedrige Reflexion) zu Weiß (hohe Reflexion) dargestellt.

Die Änderungen lassen sich in der Vorschau aufrufen, indem Sie auf "Apply" klicken. Daraufhin wird die Kartendarstellung entsprechend angepasst und das Dialogfeld mit den Ebeneneinstellungen bleibt geöffnet, damit Sie weitere Modifikationen vornehmen können.

Dreibanddarstellung von Echtfarben

Verwenden Sie wieder die MCD43A4-Daten, um eine Dreibanddarstellung aufzurufen und die Farbzuweisung der verschiedenen Bänder zu ändern.

  • Die MCD43A4-Ebene muss ganz oben in der Datenliste stehen und auf der Karte zu sehen sein.
  • Klicken Sie auf den Namen, um das Dialogfeld mit den Ebeneneinstellungen einzublenden. Das Optionsfeld "3 bands (RGB)" muss ausgewählt sein.
  • Klicken Sie auf die Drop-down-Menüs für die Bandauswahl für Rot, Grün und Blau und sehen Sie sich an, welcher Bandname jeder Farbe zugewiesen ist.

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  • Den Nadir-Reflexionsbändern 1, 4 und 3 müssen die Farben Rot, Grün und Blau zugewiesen sind. Wenn dies nicht der Fall ist, ändern Sie es entsprechend. Klicken Sie dann auf "Save". Auf der Karte sind die Bodenbedeckungen jetzt so zu sehen, wie wir sie mit dem Auge wahrnehmen.

Der Seite mit der Datenbeschreibung für die Ebene können Sie entnehmen, dass diese drei Bänder mit Reflexionen in bestimmten Wellenlängenbereichen verknüpft sind. In diesem Fall wird mit Band 1 die Reflexionsintensität im blauen Bereich des elektromagnetischen Spektrums dargestellt, mit Band 4 im grünen und mit Band 3 im roten. Werden die roten, grünen und blauen Reflexionsbänder mit roten, grünen und blauen Anzeigefarben kombiniert, entsteht ein für unser Auge natürliches Farbbild. Die Landschaft wird so dargestellt, wie wir sie z. B. aus einem Flugzeug sehen.

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Dreibanddarstellung von Falschfarben

Die natürliche Farbdarstellung ist uns vertraut. Wenn aber Reflexionsbänder außerhalb des mit dem Auge sichtbaren RGB-Farbraums zugewiesen werden, erscheinen Landschaften auf einmal ganz anders. Diese Art der Datendarstellung nennt man Falschfarbenbild. Häufig werden dabei auch sichtbare nahe Infrarotstrahlen (NIR) und kurzwellige Infrarotstrahlen (SWIR) des elektromagnetischen Spektrums eingeblendet. Mit Falschfarben können Kontraste von Inter- und Intramerkmalen der Landschaft hervorgehoben werden, wodurch einige Aspekte der Bildinterpretation besser erkennbar sind. Sehen wir uns das einmal an. Rufen Sie das standardmäßige Falschfarbenbild auf, bei dem NIR sowie rote und grüne Reflexionsbänder zugewiesen werden, um jeweils die Farben Rot, Grün und Blau darzustellen.

  • Öffnen Sie das Dialogfeld mit den Ebeneneinstellungen für MCD43A4.
  • Wählen Sie gegebenenfalls das Optionsfeld "3 bands (RGB)" aus.
  • Stellen Sie die Drop-down-Menüs für das Rot-, Grün- und Blauband jeweils unter "Nadir reflectance bands" auf 2, 1 und 4 ein.
  • Klicken Sie auf "Save", um die Änderungen auf die Kartenebene anzuwenden. Schließen Sie das Dialogfeld. Die Darstellungsfarbe der Vegetation sollte sich jetzt von Grün in Rot ändern.

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Kontrast, Helligkeit und Durchlässigkeit

Datenbereich

Über die Parameter "Range" (Mindest- und Höchstwert) sowie "Gamma" können Sie Kontrast und Helligkeit eines Bildes anpassen. Zur Visualisierung von Daten ist ein Wertebereich zwischen 0 und 255 für jedes angezeigte Band erforderlich. Welche Wertebereiche eingeblendet werden, lässt sich über den Parameter "Range" anpassen. Der definierte Mindestwert liegt nahe 0 und der Höchstwert nahe 255. Alle Datenwerte dazwischen werden linear skaliert. Daten außerhalb des festgelegten Mindest- und Höchstwerts werden entweder auf 0 oder 255 eingestellt. Das ist abhängig davon, ob sie kleiner oder größer als die für den Bereich angegebenen sind. Erhöhen Sie jetzt den Kontrast einer vegetationsreichen Region, um kleinere Unterschiede in der Vegetationsdecke deutlicher hervorzuheben.

  • Verwenden Sie die standardmäßige Falschfarbendarstellung aus dem vorigen Abschnitt und rufen Sie den Osten der USA auf.
  • Öffnen Sie das Dialogfeld mit den Ebeneneinstellungen und setzen Sie die Werte des Parameters "Range" folgendermaßen: Mindestwert: 2.000, Höchstwert: 5.500.
  • Klicken Sie auf "Save", um die Änderungen anzuwenden.

Der Kontrast ist nun erhöht und rote Bereiche werden weniger gesättigt dargestellt. Jetzt haben Sie den sichtbaren Datenbereich eingegrenzt und die Unterschiede zwischen der hohen bzw. niedrigen Reflexion im roten Bereich bzw. in dem der nahen Infrarotstrahlen deutlich hervorgehoben.

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Parameter "Gamma"

Gamma ist das Verhältnis zwischen einem Wert und der Helligkeit, die zu seiner Darstellung verwendet wird. Einfach ausgedrückt, wird durch Erhöhen von Gamma die Intensität der Werte in der Mitte des Darstellungsbereichs erhöht. Mit diesem Parameter werden Helligkeit und Kontrast des Bildes geändert.

  • Verwenden Sie den angepassten Datenbereich von eben, öffnen Sie wieder das Dialogfenster mit den Ebeneneinstellungen und setzen Sie den Parameter "Gamma" auf 0,75.
  • Wenden Sie die Änderung an. Der Kontrast ist nun noch mehr erhöht.

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Parameter "Opacity"

Dieser Parameter gibt an, wie undurchlässig oder durchlässig die Darstellung ist. Er wird auf einer Skala von 0 bis 1 angegeben, wobei 0 vollständig durchlässig (transparent) und 1 vollständig undurchlässig bedeutet. Dies kann nützlich sein, wenn Sie einige Daten der obersten Ebene weiterhin einblenden und gleichzeitig Informationen darunter liegender Ebenen darstellen möchten. Im Beispiel unten wurde für "Opacity" der Wert 0,6 eingestellt, sodass die darunter liegende Geländeebene von Google Maps durchscheint. In dieser Datenansicht können Sie erkennen, welche Bundesstaaten die dichteste Vegetation zu einem bestimmten Zeitpunkt haben, in diesem Fall am 23. Mai.

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Hinweis: Die Einstellungen für die Parameter "Range", "Gamma" und "Opacity" gelten sowohl für die Drei- als auch für die Einbanddarstellungen.

Palette

Mit einer Palette können Sie Farben dem Wertebereich eines Datensatzes für die Einband-Graustufendarstellung zuordnen. Die Palette besteht aus einer Reihe von hexadezimalen Farbwerten. Durch Angabe zweier Werte legen Sie die Farben des definierten Mindest- und Höchstwerts im Datensatz fest. Alle dazwischenliegenden Werte werden einem linearen Interpolationstyp des Farbverlaufs zugewiesen. Das digitale SRTM-Höhenmodell wird beispielsweise standardmäßig in Graustufen dargestellt. Sie können es aber auch in Grüntönen einblenden, wobei die Pixel für die niedrigsten Höhen schwarz und die für die höchsten grün sind. Die niedrigsten und höchsten Werte werden über den Parameter "Range" festgelegt.

  • Fügen Sie Ihrer Datenliste ganz oben den SRTM-Datensatz hinzu.
  • Öffnen Sie das Dialogfeld mit den Ebeneneinstellungen und wählen Sie das Optionsfeld "Palette" aus.
  • Legen Sie entweder über das Pluszeichen [+] oder das Stiftsymbol die Farben Schwarz und Grün als Mindest- und Höchstwerte für das ausgewählte Band (000000, 32cd32) fest.
  • Klicken Sie auf "Apply" und passen Sie den Mindest- und den Höchstwert unter "Range" Ihren Wünschen entsprechend an.

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Sie können weitere Farben in die Palette aufnehmen. Stellen Sie das SRTM-Höhenmodell mit dieser Palette dar:

000004, 2c105c, 711f81, b63679, ee605e, fdae78, fcfdbf, fdffe5

  • Kopieren Sie die oben aufgeführte Farbliste in den Paletteneditor. Verwenden Sie dazu das Stiftsymbol.
  • Wenden Sie die Änderungen an und passen Sie den Mindest- und den Höchstwert unter "Range" Ihren Wünschen entsprechend an.

{pallette 2}

Veränderungen über einen Zeitraum darstellen

Eine der faszinierenden Funktionen in EE Explorer ist die Darstellung von Veränderungen über einen Zeitraum. Probieren Sie es aus, indem Sie den gleichen Datensatz zweimal als zwei separate Ebenen in Ihren Arbeitsbereich einfügen und für die beiden unterschiedliche Zeiträume zur Darstellung festlegen. Im folgenden Beispiel erfahren Sie, wie Sie die rasante urbane Ausbreitung von Las Vegas veranschaulichen können.

  • Rufen Sie den Arbeitsbereich auf, suchen Sie über die Suchleiste nach "Las Vegas, NV" und zoomen Sie heran.
  • Entfernen Sie alle Ebenen aus der Datenliste oder deaktivieren Sie sie.
  • Fügen Sie den Datensatz "Landsat 5 TM Collection 1 Tier 1 32-Day TOA Reflectance Composite" ein.
  • Wiederholen Sie den Vorgang und fügen Sie so eine zweite identische Ebene ein.
  • Geben Sie für die obere Ebene im Dialogfeld mit den Einstellungen den Zeitraum 13. August 2011–14. September 2011 und für die untere 13. August 1986–14. September 1986 ein.
  • Wenn Sie die Sichtbarkeit der oberen Ebene ein- und ausschalten, lässt sich erkennen, wie die Stadt in diesen 26 Jahren gewachsen ist.

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Wie Sie auf den beiden Bildern oben sehen, ist das Stadtgebiet im Jahr 2011 viel größer als 1986. In diesem Beispiel wurde eine Falschfarbendarstellung der Landsat 5-Bänder 5, 4, 2 bzw. Rot, Grün und Blau festgelegt. So ist der Kontrast zwischen Vegetation und kargem Wüstenboden besser erkennbar.

Die folgenden Abbildungen zeigen ein Beispiel für die praktische Anwendung eines Vergleichs über einen Zeitraum. Hier wurden zwei Bildausschnitte aus EE Explorer zusammengeführt, um darzustellen, wie sich die von Landsat erfasste Bodenbedeckung im Laufe der Zeit verändert hat. Es ist klar erkennbar, wie sich die Gebiete des Kohletagebaus und der Waldrodung in der Nähe von Elkford im kanadischen British Columbia von 1984 bis 2011 ausgeweitet haben.

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Was Sie beachten sollten

Die folgende Liste enthält einige Merkmale und Eigenarten von EE Explorer und Datensätzen, die Sie kennen und beachten sollten.

  • Landsat-Bilder können nicht für die Weltkarte aufgerufen werden. Sie müssen etwas heranzoomen. Wenn das Bild nicht auf der Karte dargestellt wird, ist im gelben Balken oben auf der Seite möglicherweise die Meldung zu sehen, dass Sie heranzoomen müssen.
  • Alle Datensätze stammen von Satelliten, die möglicherweise nicht immer in Betrieb (gewesen) sind. Landsat 5 sendet z. B. seit November 2011 keine Daten mehr. Hingegen ist Landsat 8 schon seit Juni 2013 und noch immer in Betrieb.
  • Die verschiedenen Satelliten erfassen die gleichen Gebiete auf der Erde unterschiedlich oft. MODIS-Bilder decken täglich fast den gesamten Globus ab. Landsat überfliegt denselben Ort hingegen nur alle 16 Tage. Außerdem gibt es Stellen auf der Erde, für die nicht von allen Satelliten Daten vorliegen. Von Landsat 5 gibt es z. B. aufgrund von eingeschränkten Erfassungsaufgaben und begrenztem Speicher an Bord für viele Gebiete keine Daten.
  • Fehlende Daten werden transparent gerendert. Sie sehen an diesen Stellen die Basisebene von Google Maps.
  • An manchen Orten ist es durchgängig bewölkt, weshalb keine scharfen Bilder erfasst werden können. Bei einigen Datensätzen werden diese Gebiete als fehlende Daten ausgegeben.
  • Das Bildsystem von Landsat 7 ist am 31. Mai 2003 teilweise ausgefallen. Deshalb gibt es in allen über Landsat 7 erfassten Bildern lange Streifen mit fehlenden Daten, wie in der folgenden Abbildung zu sehen. Eine solche Darstellung können Sie vermeiden, indem Sie einen "32-day composite"-Datensatz verwenden. Hier werden mehrere Bilder über einen Zeitraum kombiniert und die weißen Streifen ausgefüllt.

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Nächste Schritte

Google Earth Engine bietet weitere umfassende Funktionen wie die Klassifizierung der Bodenbedeckung, das Herunterladen von Datensätzen und die Erstellung Ihrer eigenen Datenanalyse-Algorithmen. Wenn Sie diese erweiterten Funktionen von Earth Engine nutzen möchten, registrieren Sie sich unter earthengine.google.com/signup.


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