涨姿势 | 卫星视角下的“蚂蚁森林”

感谢一位遥感大神的供稿！先看一段小视频。

1 介绍

       蚂蚁森林是支付宝客户端为首期 “碳账户”设计的一款公益行动。2016年8月，支付宝公益板块正式推出蚂蚁森林，用户步行替代开车、在线缴纳水电煤、网络购票等行为节省的碳排放量，将被计算为虚拟的“绿色能量”，用来在手机里养大一棵棵虚拟树。虚拟树长成后，支付宝蚂蚁森林和公益合作伙伴就会在地球上种下一棵真树，或守护相应面积的保护地，以培养和激励用户的低碳环保行为。

   2020年9月26日，在上海举行的“外滩大会”科技公益论坛上，世界自然保护联盟IUCN公布了《蚂蚁森林造林项目生态价值评估》的中期结果：截至2020年9月26日，蚂蚁森林造林超过2.23亿棵，造林面积超过306万亩。

自己通过积攒能量种的树可以在支付宝看到在哪片林区，种植前后的卫星影像，有的甚至可以看到实景相册。

虽然有一些高分辨率的遥感影像可以看到树林的情况，但是宏观上这片蚂蚁森林长什么样呢？这位遥感大神试图获取蚂蚁森林的30米分辨率的Landsat影像，分析这几年来的植被变化。

2 数据

2.1 蚂蚁森林的矢量边界

       通过高德地图搜索蚂蚁森林可以看到各个林区的位置。不知道为什么只搜索到了阿拉善盟的。找到之后将坐标保存到本地，并使用Python将其处理，借助eviltransform库转换为wgs84坐标系。经过处理得到了216块林区。

放到谷歌地球上发现，都是位于荒漠裸地。

矢量获取方法和AOI获取方法完全一样，参见《【转】如何获取北京旅游景区AOI数据？》

2.2 Landsat遥感影像

Landsat 8 是美国陆地卫星计划（Landsat）的第八颗卫星，于2013年2月11号在加利福尼亚范登堡空军基地由Atlas-V火箭搭载发射成功。OLI陆地成像仪包括9个波段，空间分辨率为30米，其中包括一个15米的全色波段，成像宽幅为185x185km。数据的获取和处理在Google Earth Engine上进行。

Google Earth Engine（GEE）是Google提供的对海量的全球尺度或区域尺度上的地理空间遥感数据集进行高效处理分析的云平台。该平台由 Google 公司、卡内基梅隆大学以及美国地质调查局于2010年共同开发。GEE平台在大范围、长时间序列、大数据集的遥感处理分析方面具有无可比拟的优势。该平台结合了Google的大规模存储和计算能力以及可以公开获取的遥感影像和其他地理环境数据，能够为大量地理空间数据的存储、分析和处理提供云端计算服务。Google Earth Engine提供了基于JavaScript和Python共两种开发语言的API 接口以及基于 Web 的集成开发环境。

在Google Earth Engine上获取该区域2013年和2019年的Landsat影像，并计算分别计算NDVI。NDVI(Normalized Difference Vegetation Index，归一化植被指数)，也称为生物量指标变化，是反映植物长势和营养信息的重要参数之一。一般而言，NDVI越大表明该地区的植物越茂密、长势越好。

3 结果

3.1 NDVI变化

       使用森林的边界矢量统计2013年和2019年的NDVI的均值。下表按NDVI变化量降序排列。不难发现，总体而言NDVI是增加的，增加最大的是232号林，其次是233号林、209号林。后面有几个NDVI变小的，估计是使用的影像质量不好，受云的影响。

森林	NDVI2013	NDVI2019	NDVI变化量
232号林	0.103	0.199	0.096
233号林	0.161	0.244	0.083
209号林	0.091	0.170	0.079
43号林	0.068	0.140	0.073
116号林	0.053	0.123	0.070
208号林	0.088	0.154	0.065
103号林	0.092	0.156	0.063
216号林	0.090	0.152	0.062
140号林	0.070	0.131	0.060
170号林	0.155	0.215	0.060
169号林	0.153	0.211	0.058
178号林	0.088	0.144	0.057
440号林	0.085	0.141	0.056
71号林	0.142	0.198	0.056
430号林	0.075	0.130	0.055
24号林	0.074	0.126	0.052
11号林	0.072	0.123	0.051
198号林	0.097	0.147	0.050
178-2号林	0.092	0.142	0.050
152号林	0.069	0.118	0.049
25号林	0.066	0.114	0.048
26号林	0.055	0.103	0.048
117号林	0.076	0.123	0.048
76号林	0.085	0.131	0.047
230号林	0.089	0.135	0.046
22号林	0.055	0.101	0.046
172号林	0.098	0.144	0.046
447号林	0.104	0.149	0.045
179号林	0.099	0.144	0.045
442号林	0.073	0.117	0.044
81号林	0.062	0.106	0.044
69号林	0.150	0.193	0.044
278号林	0.066	0.109	0.043
147号林	0.075	0.117	0.042
28号林	0.066	0.108	0.042
14号林	0.068	0.109	0.041
31号林	0.067	0.108	0.041
123号林	0.059	0.100	0.041
124号林	0.058	0.099	0.041
120号林	0.056	0.097	0.041
148号林	0.074	0.115	0.041
27号林	0.062	0.103	0.041
425号林	0.097	0.137	0.040
135号林	0.073	0.113	0.040
10号林	0.088	0.128	0.039
29号林	0.070	0.109	0.039
173号林	0.084	0.122	0.038
445号林	0.103	0.141	0.038
438号林	0.084	0.122	0.038
435号林	0.088	0.126	0.037
134号林	0.070	0.106	0.037
444号林	0.105	0.141	0.036
205号林	0.078	0.114	0.036
126号林	0.060	0.097	0.036
23号林	0.074	0.110	0.036
18号林	0.053	0.089	0.036
212号林	0.077	0.113	0.036
154号林	0.065	0.100	0.035
136号林	0.078	0.113	0.035
125号林	0.063	0.097	0.034
436号林	0.076	0.110	0.034
446号林	0.103	0.137	0.034
180号林	0.102	0.136	0.034
118号林	0.076	0.109	0.033
199号林	0.073	0.106	0.033
13号林	0.081	0.114	0.033
119号林	0.055	0.088	0.033
20号林	0.059	0.092	0.033
114号林	0.084	0.116	0.033
153号林	0.070	0.103	0.033
145号林	0.081	0.114	0.032
437号林	0.067	0.099	0.032
157号林	0.065	0.097	0.032
130号林	0.067	0.099	0.032
8号林	0.064	0.095	0.032
16号林	0.072	0.104	0.032
171号林	0.088	0.120	0.032
115号林	0.073	0.104	0.032
132号林	0.062	0.093	0.032
439号林	0.080	0.112	0.031
275号林	0.071	0.102	0.031
4号林	0.079	0.111	0.031
274号林	0.073	0.104	0.031
3号林	0.081	0.111	0.031
158号林	0.079	0.109	0.030
203号林	0.083	0.113	0.030
128号林	0.078	0.108	0.030
122号林	0.127	0.157	0.030
138号林	0.072	0.102	0.030
146号林	0.074	0.104	0.030
133号林	0.069	0.099	0.030
434号林	0.083	0.113	0.030
21号林	0.068	0.098	0.030
6号林	0.077	0.106	0.029
19号林	0.055	0.084	0.029
15号林	0.069	0.098	0.029
5号林	0.076	0.104	0.029
41号林	0.076	0.105	0.029
72号林	0.078	0.106	0.029
37号林	0.147	0.176	0.029
79号林	0.067	0.095	0.028
456号林	0.114	0.143	0.028
74号林	0.071	0.099	0.028
279号林	0.068	0.096	0.028
174号林	0.119	0.146	0.027
166号林	0.087	0.114	0.027
30号林	0.069	0.096	0.027
129号林	0.079	0.106	0.027
449号林	0.089	0.116	0.027
2号林	0.077	0.104	0.027
441号林	0.073	0.100	0.027
1号林	0.071	0.097	0.027
42号林	0.083	0.109	0.026
151号林	0.081	0.107	0.026
280号林	0.071	0.097	0.026
448号林	0.092	0.118	0.026
12号林	0.057	0.082	0.026
137号林	0.081	0.106	0.026
113号林	0.071	0.096	0.025
277号林	0.101	0.126	0.025
197号林	0.094	0.119	0.025
443号林	0.068	0.093	0.025
131号林	0.069	0.093	0.025
38号林	0.109	0.134	0.025
121号林	0.068	0.092	0.025
162号林	0.098	0.123	0.025
453号林	0.106	0.130	0.024
127号林	0.079	0.103	0.024
454号林	0.109	0.133	0.024
75号林	0.073	0.097	0.024
78号林	0.070	0.093	0.024
73号林	0.077	0.101	0.023
142号林	0.071	0.094	0.023
190号林	0.118	0.141	0.023
7号林	0.071	0.094	0.023
150号林	0.066	0.089	0.023
204号林	0.072	0.094	0.022
269号林	0.077	0.099	0.022
33号林	0.107	0.129	0.022
215号林	0.083	0.104	0.021
202号林	0.085	0.107	0.021
184号林	0.100	0.122	0.021
163号林	0.135	0.156	0.021
276号林	0.074	0.095	0.021
281号林	0.082	0.103	0.021
40号林	0.110	0.130	0.020
161号林	0.115	0.135	0.020
186号林	0.107	0.127	0.020
160号林	0.078	0.097	0.019
77号林	0.085	0.104	0.019
188号林	0.120	0.139	0.019
183号林	0.101	0.120	0.019
189号林	0.120	0.138	0.018
201号林	0.110	0.128	0.018
185号林	0.109	0.127	0.018
164号林	0.109	0.127	0.018
139号林	0.069	0.087	0.017
211号林	0.119	0.136	0.017
191号林	0.105	0.122	0.017
282号林	0.090	0.106	0.016
159号林	0.082	0.098	0.016
165号林	0.100	0.117	0.016
429号林	0.086	0.102	0.016
214号林	0.092	0.108	0.016
210号林	0.120	0.136	0.016
187号林	0.118	0.133	0.015
433号林	0.087	0.101	0.014
181号林	0.108	0.122	0.014
80号林	0.076	0.090	0.014
213号林	0.105	0.119	0.014
182号林	0.101	0.113	0.012
17号林	0.083	0.095	0.012
192号林	0.120	0.132	0.012
9号林	0.083	0.094	0.011
193号林	0.110	0.120	0.010
195号林	0.106	0.114	0.009
206号林	0.137	0.145	0.009
35号林	0.104	0.112	0.009
39号林	0.109	0.117	0.008
194号林	0.113	0.121	0.008
36号林	0.105	0.113	0.008
428号林	0.092	0.099	0.007
196号林	0.105	0.111	0.006
168号林	0.106	0.112	0.006
431号林	0.095	0.099	0.004
207号林	0.140	0.143	0.004
426号林	0.080	0.083	0.003
34号林	0.113	0.115	0.002
55号林	0.082	0.084	0.002
167号林	0.116	0.117	0.001
427号林	0.076	0.076	0.000
58号林	0.090	0.090	0.000
56号林	0.086	0.085	-0.001
418号林	0.090	0.086	-0.004
32号林	0.110	0.105	-0.004
422号林	0.107	0.103	-0.004
270号林	0.112	0.103	-0.009
417号林	0.093	0.083	-0.010
424号林	0.114	0.104	-0.010
272号林	0.103	0.092	-0.010
421号林	0.110	0.098	-0.012
57号林	0.108	0.096	-0.012
271号林	0.104	0.090	-0.014
420号林	0.111	0.094	-0.017
419号林	0.102	0.083	-0.019

3.2 影像变化

    使用RGB为B6、B5、B4波段显示，分别为短波红外、近红外、红波段。比较两期的影像可以看到有不少林区是变绿的。而也有一些林区因为影像质量或影像分辨率的原因植被变化体现的不明显。

4 结束语

    绿水青山就是金山银山，美丽中国，感谢有你。

转载自 小猿猴GISer

经作者授权转载

文章仅代表作者观点，与本公众号无关，版权归原作者所有

原文标题：卫星视角下的“蚂蚁森林”

排版：郭美娟

责任编辑：黄莘绒

审编：鲁嘉颐

终审： 顾伟男   田巍   梁龙武

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