geemap 项目使用教程

1. 项目介绍

geemap 是一个用于与 Google Earth Engine (GEE) 进行交互式地理空间分析和可视化的 Python 包。GEE 是一个云端计算平台，拥有多 PB 级的卫星图像和地理空间数据集。geemap 旨在填补 GEE Python API 在交互式可视化方面的空白，它基于 ipyleaflet 和 ipywidgets，允许用户在 Jupyter 环境中分析和可视化 Earth Engine 数据集。

geemap 适用于学生、研究人员以及希望从 GEE JavaScript API 过渡到 Python API 的现有 GEE 用户。它提供了自动化的 JavaScript 到 Python 转换模块，大大减少了将现有 GEE JavaScript 转换为 Python 脚本和 Jupyter 笔记本的时间。

2. 项目快速启动

安装 geemap

首先，确保你已经安装了 Python 环境。然后，你可以使用 pip 安装 geemap：

pip install geemap

启动 Jupyter Notebook

安装完成后，启动 Jupyter Notebook：

jupyter notebook

创建一个简单的地图

在 Jupyter Notebook 中创建一个新的 Python 文件，并输入以下代码来创建一个简单的地图：

import geemap

# 创建一个地图对象
Map = geemap.Map()

# 添加一个简单的图层
Map.add_basemap('TERRAIN')

# 显示地图
Map

运行上述代码后，你将看到一个带有地形图层的交互式地图。

3. 应用案例和最佳实践

案例1：创建 Landsat 时间序列动画

以下代码展示了如何使用 geemap 创建 Landsat 时间序列动画：

import ee
import geemap

# 初始化 Earth Engine
ee.Initialize()

# 定义 Landsat 数据集
collection = ee.ImageCollection('LANDSAT/LC08/C01/T1_SR') \
    .filterDate('2019-01-01', '2020-01-01') \
    .filterBounds(ee.Geometry.Point(-122.262, 37.8719))

# 创建时间序列动画
geemap.landsat_timeseries(collection, out_gif='landsat_timeseries.gif', vis_params={'bands': ['B4', 'B3', 'B2'], 'min': 0, 'max': 3000})

案例2：使用 Inspector 工具交互式查看数据

以下代码展示了如何使用 Inspector 工具交互式查看地图上的数据：

import geemap

# 创建地图对象
Map = geemap.Map()

# 添加一个图层
Map.add_basemap('HYBRID')

# 启用 Inspector 工具
Map.add_inspector()

# 显示地图
Map

4. 典型生态项目

生态项目1：动态世界 (Dynamic World)

动态世界是一个基于 GEE 的项目，旨在提供全球 10 米分辨率的近实时土地覆盖数据。geemap 可以用于可视化和分析这些数据。

import geemap

# 创建地图对象
Map = geemap.Map()

# 添加动态世界图层
Map.addLayer(ee.ImageCollection('GOOGLE/DYNAMICWORLD/V1').filterDate('2021-01-01', '2021-12-31').mode(), {}, 'Dynamic World')

# 显示地图
Map

生态项目2：全球土地覆盖 (Global Land Cover)

全球土地覆盖项目提供了全球范围内的土地覆盖数据。geemap 可以用于创建土地覆盖的时间序列动画。

import ee
import geemap

# 初始化 Earth Engine
ee.Initialize()

# 定义土地覆盖数据集
collection = ee.ImageCollection('ESA/WorldCover/v100') \
    .filterDate('2020-01-01', '2021-01-01')

# 创建时间序列动画
geemap.landsat_timeseries(collection, out_gif='landcover_timeseries.gif', vis_params={'bands': ['Map']})

通过以上教程，你可以快速上手 geemap 项目，并利用其强大的功能进行地理空间分析和可视化。