GEE数据集:亚马逊雨林冠层树木高度数据集(4.7m分辨率)

高分辨率亚马逊雨林冠层树木高度数据集

注意

该数据集是某篇正在修改中的论文的一部分,已提交至《生态与保护遥感》期刊发表。在使用下游数据时请留意此情况。状态和引用信息将相应更新。

该数据集提供了2020-2024年间亚马逊森林的高分辨率(约4.78米)树冠高度数据。它使用经过回归训练的U-Net深度学习模型生成,该模型以Planet NICFI卫星图像为训练数据,并参考了基于LiDAR的树冠高度模型(CHMs)。模型预测平均树冠高度,在验证样本中平均误差为3.68米,成功估算了高达40-50米的树冠高度,且系统偏差相对较低。研究确定亚马逊森林的平均树冠高度约为22米。

主要特性和详细信息

数据集标题:亚马逊森林高分辨率树木高度映射
空间分辨率:约4.78米
时间覆盖范围:2020-2024年合成数据。该模型使用2015-12-01至2024-06-01的Planet NICFI图像和2008年至2018年收集的激光雷达数据进行训练。最终的亚马逊森林地图是2020-2024年期间的平均值。
覆盖范围:亚马逊森林区域(约8,260,920平方公里)
方法:采用回归任务适配的U-Net深度学习模型,使用4波段(RGB-NIR)的Planet NICFI图像作为输入。该模型使用由机载激光雷达数据派生的冠层高度模型(CHMs)作为参考进行训练。
精度:验证样本上的平均绝对误差(MAE)为3.68米。该模型在估计40-50米高度时无显著饱和现象。
数据格式:地球引擎资产存储的高度值经过2.5倍缩放。要获取实际高度(米),必须将资产中的像素值除以2.5。原始CHM乘以2.5后保存为8位整数。
亚马逊平均冠层高度:估计约为22.09米

数据来源

卫星影像:挪威国际气候与森林倡议(Planet NICFI)的影像(红、绿、蓝、近红外波段),空间分辨率约为4.78米。
参考数据(激光雷达)

巴西农业研究公司(Embrapa)- “巴西可持续景观”计划(2015-2018)
巴西国家空间研究院(INPE)- 亚马逊生物量估算(EBA)项目(2016-2018)
圣保罗市政府(巴西)- 覆盖圣保罗大都市区的激光雷达数据集(2017)

建筑物足迹(用于掩膜):南美洲谷歌开放建筑数据集

引用

Wagner, Fabien H., Ricardo Dalagnol, Griffin Carter, Mayumi Hirye, Shivraj Gill, Le Bienfaiteur Sagang Takougoum, Samuel Favrichon 等人。“使用Planet NICFI图像和LiDAR信息的U-Net模型对亚马逊森林进行高分辨率树木高度映射。” arXiv预印本 arXiv:2501.10600 (2025)。

地球引擎数据集预处理

数据集分布在22,063个瓦片上,这些瓦片已被下载并创建了一个镶嵌产品用于输入。比例尺可以在代码中应用,并作为属性添加到图像中,同时添加了单位。由于镶嵌操作,带有可追溯性到图像的瓦片命名规范被移除,因此网格被作为单独的资产添加,以允许可追溯性到单个瓦片。

地球引擎代码片段

var amazonCanopyHeight = ee.Image("projects/sat-io/open-datasets/CTREES/AMAZON-CANOPY-TREE-HT");
var amazonCanopyHeight_tiles = ee.FeatureCollection("projects/sat-io/open-datasets/CTREES/CTREES-AMAZON-TILE-LOCATOR");

示例代码:Earth Engine代码示例

许可证

底层的Planet NICFI卫星图像在特定协议下可用于非商业用途,这些协议是与Planet和挪威国际气候与森林倡议达成的。用于训练的LiDAR数据集拥有各自独立的许可证,通常为公共领域或可供研究使用。

提供者

Wagner等人2025年,ctrees.org

在GEE中整理

Samapriya Roy

关键词

冠层高度,亚马逊森林,树木高度,遥感,深度学习,U-Net,Planet NICFI,激光雷达,热带森林,森林结构

最后更新于GEE

2025-06-04

数据展示代码

// 创建亚马逊冠层高度图像
var amazonCanopyHeight = ee.Image("projects/sat-io/open-datasets/CTREES/AMAZON-CANOPY-TREE-HT");
// 数据经过2.5倍缩放,因此要将其除以2.5以获得实际高度(米)
var actualHeight = amazonCanopyHeight.divide(2.5);

// 定义可视化参数
var visParams = {
            
  min: 0,    // 最小高度(米)
  max: 35,   // 最大高度(米)
  palette: [
    '#000000', // 0米对应黑色
    '#1a0033',
    '#330066', 
    '#004d66', // 深青色
    '#006666', // 青色
    '#009966', // 青绿色
    '#33cc66', // 明亮绿色
    '#66ff33', // 明亮青柠绿色
    '#ccff00'  // 50米以上对应明亮黄绿色
  ]
};

// 将图层添加到地图上
Map.setCenter(-62, -4, 4); // 地图中心设置在亚马逊
Map.addLayer(actualHeight, visParams, '亚马逊冠层高度(米)');

// --- 图例 ---
// 创建一个面板来容纳图例
var legend = ui.Panel({
            
  style: {
            
    position: 'bottom-left', // 图例位置
    padding: '8px 15px', // 图例内边距
    backgroundColor: 'rgba(255, 255, 255, 0.9)' // 半透明白色背景
  }
});

// 创建图例标题
var legendTitle = ui.Label({
            
  value: '树冠高度(米)',
  style: {
            
    fontWeight: 'bold', // 粗体
    fontSize: '14px', // 字体大小
    margin: '0 0 8px 0', // 外边距
    padding: '0', // 内边距
    textAlign: 'center' // 文本居中
  }
});
legend.add(legendTitle); // 将标题添加到图例中

// 创建水平颜色条
var colorBar = ui.Panel({
            
  layout: ui.Panel.Layout.Flow('horizontal'), // 水平布局
  style: {
            margin: '0 0 4px 0'} // 外边距
});

// 将颜色段添加到水平条中
var palette = visParams.palette; // 获取调色板
for (var i = 0; i < palette.length; i++) {
            
  var colorSegment = ui.Label({
            
    style: {
            
      backgroundColor: palette[i], // 设置背景颜色
      padding: '12px 8px', // 内边距
      margin: '0', // 外边距
      border: '1px solid #ccc' // 边框样式
    }
  });
  colorBar.add(colorSegment); // 将颜色段添加到颜色条中
}
legend.add(colorBar); // 将颜色条添加到图例中

// 创建水平标签面板
var labelsPanel = ui.Panel({
            
  layout: ui.Panel.Layout.Flow('horizontal'), // 水平布局
  style: {
            margin: '0'} // 外边距
});

// 在颜色条下方添加标签
var labels = ['0', '', '', '', '', '', '', '', '>40']; // 标签内容
for (var j = 0; j < labels.length; j++) {
            
  var labelWidget = ui.Label({
            
    value: labels[j], // 标签值
    style: {
            
      fontSize: '11px', // 字体大小
      textAlign: 'center', // 文本居中
      width: '24px', // 标签宽度
      margin: '0' // 外边距
    }
  });
  labelsPanel.add(labelWidget); // 将标签添加到标签面板中
}
legend.add(labelsPanel); // 将标签面板添加到图例中

// 将图例添加到地图上
Map.add(legend);

// 引入样式库
var snazzy = require("users/aazuspan/snazzy:styles");
// 添加样式
snazzy.addStyle("https://snazzymaps.com/style/15/subtle-grayscale", "灰度");

可视化结果

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THE END
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