Ứng dụng Google Earth Engine (GEE) cho phép phân tích không gian địa lý dựa trên điện toán đám mây. Đặc điểm nổi bật của GEE là tính đa thời gian, đa dạng dữ liệu, đa dạng thuật toán để phân tích và xử lý dữ liệu nhanh chóng.
Dữ liệu viễn thám từ GEE được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau bao gồm nông nghiệp, giám sát sử dụng đất, quản lý thiên tai, giám sát khí hậu, quy hoạch đô thị, dự báo thời tiết, lập bản đồ rừng, quản lý nước, khai thác mỏ, v.v.
Các nhà khoa học, nhà nghiên cứu và nhà phát triển ứng dụng Google Earth Engine để phát hiện những thay đổi, lập bản đồ xu hướng và định lượng sự khác biệt trên bề mặt Trái đất. Earth Engine hiện có sẵn cho mục đích thương mại và vẫn miễn phí cho mục đích học tập và nghiên cứu.
Quản lý tài nguyên đất
Google Earth Engine là công cụ hữu hiệu cho việc theo dõi và đánh giá sự biến động của các đối tượng trên lớp phủ mặt đất, như: đất đai, lớp phủ rừng, đô thị, biến đổi sử dụng đất và hiệu suất canh tác.
Các hình ảnh vệ tinh cung cấp cái nhìn tổng quan và rõ ràng về khu vực quan tâm và xác định khu vực đó được sử dụng cho mục đích gì.
Dữ liệu từ GEE cho phép cơ quan chức năng, các nhà quản lý giám sát tài nguyên lập kế hoạch sử dụng đất hợp lý.
Ứng dụng Google Earth Engine trong quản lý tài nguyên đất:
- Giám sát biến động sử dụng đất
- Đánh giá môi trường đất và hệ sinh thái
- Dự báo lũ lụt, xâm nhập mặn
- Đánh giá chất lượng đất
- Lập bản đồ, kế hoạch sử dụng, canh tác đất hợp lý
- Cảnh báo nguy cơ sụt lún, trượt lở
Nông nghiệp
Ứng dụng Google Earth Engine có vai trò quan trọng trong nền nông nghiệp. Nó được sử dụng trong xác định cây trồng, dự báo sản lượng, đánh giá thiệt hại và tiến độ, lập bản đồ đất và ước tính độ ẩm cũng như xây dựng bản đồ tài nguyên nước phục vụ nông nghiệp. Với hình ảnh vệ tinh, các nhà nghiên cứu có thể xác định khu vực nào bị hư hại hoặc nơi nào cần được cải thiện, phát triển.
Một vài ví dụ cụ thể khác của ứng dụng Google Earth Engine trong lĩnh vực nông nghiệp có thể kể đến là:
- Đánh giá độ ẩm trong đất.
- Xác định loại cây trồng và phân loại.
- Đánh giá tình trạng cây trồng.
- Tăng độ chính xác trong canh tác.
- Xác định thiệt hại cây trồng và sự phát triển của cây.
- Nhận dạng cây trồng.
- Xác định hàm lượng nước của cây trồng trên đồng ruộng.
- Lập bản đồ đặc điểm đất.
- Lập bản đồ các hoạt động quản lý đất.
- Đánh giá sức khỏe cây trồng.
Dự báo thời tiết
Dữ liệu viễn thám được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu các kiểu thời tiết, lượng mưa và sự thay đổi nhiệt độ, xác định dáng gió lùa, tài nguyên gió ở một khu vực cụ thể.
Lượng dữ liệu khổng lồ thu được từ công nghệ viễn thám cho phép các chuyên gia tính toán và dự báo các kiểu thời tiết trong tương lai. Với thông tin này, các nhà hoạch định chính sách có thể đưa ra các kế hoạch nhằm giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và đảm bảo tính bền vững của tài nguyên thiên nhiên.
Một số ứng dụng Google Earth Engine mang đến cho lĩnh vực dự báo thời tiết:
- Dự báo sớm tình hình thời tiết
- Cảnh báo nguy cơ thiên tai
- Đánh giá thiệt hại do thời tiết cực đoan
- Lập kế hoạch xây dựng các trạm quan trắc khí tượng
- Xác định các thông số khí quyển như hàm lượng hơi nước trong không khí, nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí, Sol khí và độ bẩn sol khí, bức xạ Mặt Trời.
Quy hoạch đô thị
Quy hoạch đô thị liên quan đến việc phát triển đất đai và những đổi mới diễn ra trên một địa điểm. Trong quy hoạch đô thị, viễn thám có vai trò cực kỳ quan trọng đối với việc thu thập và phân tích dữ liệu nhắm khám phá quy hoạch, chính sách và chiến lược khu vực.
Các chuyên gia sử dụng dữ liệu viễn thám để xác định mức độ tăng trưởng dân số đô thị, phân tích các khu vực quá đông đúc và lập kế hoạch phát triển cơ sở hạ tầng như cơ sở công cộng, tòa nhà và cầu đường.
Một vài ứng dụng Google Earth Engine trong quy hoạch đô thị:
- Phát hiện những thay đổi lớn trong độ che phủ và sử dụng đất đô thị
- Phân tích dữ liệu về mật độ dân số, phân phối và tăng trưởng
- Xác định mức độ phát triển đô thị trong tương lai
- Đánh giá môi trường đô thị
- Đánh giá cơ sở hạ tầng, tiện ích công cộng
- Lập kế hoạch xây dựng thành phố thông minh, bền vững
Lâm nghiệp
Viễn thám được sử dụng rộng rãi trong việc hỗ trợ quản lý và bảo tồn lâm nghiệp. Với công nghệ viễn thám, diện tích rừng dễ dàng được xác định và lập bản đồ. Điều này cung cấp một cái nhìn rõ ràng về hầu hết các khu vực kể cả là những vùng rừng nhỏ, bị che phủ. Ngoài ra, dữ liệu viễn thám về các loài động vật, thực vật, đá, khoáng chất và mọi thứ có trong rừng giúp cơ quan chức năng dễ dàng nắm thông tin một cách chính xác về hệ sinh thái rừng, cũng như những nguy cơ khác như cháy rừng, rừng bị chặt phá, lấn chiếm.
Một số ứng dụng Google Earth Engine trong ngành lâm nghiệp là:
- Đánh giá mức độ che phủ rừng.
- Xác định loại rừng.
- Mật độ thực vật.
- Kiểm soát nạn phá rừng.
- Kiểm soát cháy rừng.
- Ước tính sinh khối.
- Phân tích hiện trạng rừng.
Thủy văn
Dữ liệu viễn thám ngày nay thường được sử dụng để theo dõi lượng mưa, mực nước và lũ lụt cho các khu vực cụ thể và trên phạm vi toàn cầu. Trong những năm gần đây, có nhiều cảm biến vệ tinh hiện đại được thiết kế đặc biệt cho mục đích thủy văn.
Một số ứng dụng Google Earth Engine trong lĩnh vực thủy văn có thể kể đến như:
- Lập bản đồ và giám sát vùng đất ngập nước.
- Đánh giá độ ẩm đất.
- Đo độ dày của tuyết
- Xác định đương lượng nước-tuyết.
- Giám sát băng sông và hồ.
- Lập bản đồ và giám sát lũ lụt.
- Giám sát động lực học sông băng.
- Phát hiện thay đổi sông/đồng bằng.
- Lập bản đồ lưu vực thoát nước và mô hình hóa lưu vực sông phát hiện rò rỉ kênh tưới.
- Lập bản đồ biến động lòng sông
Địa chất học
Các nhà địa chất sử dụng dữ liệu viễn thám để giải mã trái đất và tìm hiểu quá trình xảy ra bên trong nó. Công nghệ viễn thám có thể được sử dụng để điều tra địa chất và thăm dò khoáng sản và năng lượng địa nhiệt. Một ứng dụng Google Earth Engine với địa chất học:
- Lập bản đồ nền đá, cấu trúc địa hình.
- Xác định vị trí, tiềm năng của các mỏ khoáng sản
- Theo dõi, giám sát hoạt động khai thác mỏ theo thời gian thực
- Phân tích ảnh hưởng của hoạt động khai thác mỏ đến môi trường
- Dự báo, đánh giá tác động của hoạt động khai thác mỏ đến môi trường
- Quản lý, đánh giá rủi ro khi khai thác mỏ.
- Thăm dò hydrocarbon.
- Lập bản đồ trầm tích, địa thực vật và quan trắc.
- Lập bản đồ và giám sát sự kiện.
- Lập bản đồ các vùng địa chất nguy hiểm
Băng trên biển
Một trong những công nghệ vượt trội để nghiên cứu đánh giá hàm lượng băng trên biển đó là công nghệ viễn thám. Hình ảnh, dữ liệu viễn thám thu được khi quan sát băng trên biển dễ dàng phát hiện được những thay đổi và truyền thông tin đến cho người dùng.
Ứng dụng Google Earth Engine trong băng biển cụ thể như sau:
- Xác định loại băng, tuổi và chuyển động.
- Phát hiện và theo dõi tảng băng trôi.
- Đánh giá địa hình bề mặt.
- Xác định chiến thuật điều hướng: các tuyến đường vận chuyển/cứu hộ an toàn.
- Xác định điều kiện và động lực lịch sử của băng và tảng băng trôi.
- Tình trạng băng (trạng thái hoặc phân rã)
- Môi trường sống hoang dã.
Giám sát đại dương và ven biển
Viễn thám trong hải dương học chủ yếu đo các đặc tính của bề mặt đại dương bằng các cảm biến trên vệ tinh hoặc máy bay. Một số ứng dụng Google Earth Engine thường được sử dụng trong lĩnh vực giám sát đại dương và ven biển là:
- Nhận dạng mô hình đại dương: dòng chảy, mô hình lưu thông khu vực.
- Đánh giá trữ lượng cá và động vật có vú ở biển, giám sát nhiệt độ nước, chất lượng nước.
- Hiệu ứng thủy triều và bão.
- Lập bản đồ thảm thực vật ven biển.
- Hoạt động của con người và những ảnh hưởng liên quan.
Tóm lại, Google Earth Engine có nhiều chức năng, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau tài nguyên thiên nhiên, quy hoạch đô thị, giám sát môi trường,… để giải quyết các bài toán thực tế. Trong tương lai, với sự phát triển không ngừng của khoa học tiên tiến, ứng dụng của GEE sẽ còn mở rộng hơn nữa, và hứa hẹn mang lại nhiều kết quả đáng mong đợi.
