Google Earth Engine谷歌地球引擎GEE對像元加以條件篩選、掩膜

本文主要對GEE中的柵格圖層像元條件篩選與掩膜操作加以介紹。

本文是谷歌地球引擎（Google Earth Engine，GEE）系列教學文章的第五篇，更多GEE文章請參考專欄：GEE學習與應用_瘋狂學習GIS的博客-CSDN博客。

首先，依據第二篇GEE教學博客（Google Earth Engine谷歌地球引擎GEE數據導入後篩選並顯示_瘋狂學習GIS的博客-CSDN博客）中內容，我們將Landsat 8 Collection 1 Tier 1的大氣表觀反射率TOA Reflectance產品與GMTED2010數據導入GEE；並對二者做好重命名。

接下來，同樣依據第二篇GEE教學博客（Google Earth Engine谷歌地球引擎GEE數據導入後篩選並顯示_瘋狂學習GIS的博客-CSDN博客）中內容，將Landsat 8 Collection 1 Tier 1的大氣表觀反射率TOA Reflectance產品按照時間進行選取（具體時間範圍大家任意選擇即可），並求取對應時間範圍內的平均值；同時，將DEM圖層在地圖中加以顯示。

var landsat_2020=landsat_8.filterDate('2020-5-1','2020-5-31').mean();
Map.addLayer(dem,{},"DEM");

接下來，依據第四篇GEE教學博客（Google Earth Engine谷歌地球引擎GEE柵格數據圖層可視化設置代碼嵌入_瘋狂學習GIS的博客-CSDN博客_柵格數據可視化）中內容，將DEM圖層可視化參數中的拉伸選項進行設置，並在得到合適的結果後將圖層像元值的範圍嵌入代碼中。

Map.addLayer(dem,{min:[-811.28],max:[1238.4]},"DEM");

隨後執行代碼，即可看到每次運行後DEM圖層的可視化參數配置都是一致的。

接下來，就進行圖層像元篩選的操作。在GEE中，我們可以直接通過.gt()（大於）、.lt()（小於）、.gte()（大於等於）等函數，對像元數值加以關係判別並選取。例如，通過dem.gt(1800)，我們就可以篩選出像素數值大於1800的DEM像元。

var top_pixel=dem.gt(1800);
Map.addLayer(top_pixel,{},"Top");

執行代碼，可以看到海拔較高（即大於1800m）地區像元顯示為白色，其它地區顯示為黑色。

我們還可以對篩選後的像元加以掩膜，從而將不滿足篩選條件的像元直接刪除，在地圖中不顯示。其中，這裡還用到了第四篇GEE教學博客（Google Earth Engine谷歌地球引擎GEE柵格數據圖層可視化設置代碼嵌入_瘋狂學習GIS的博客-CSDN博客_柵格數據可視化）中調整單波段柵格圖像的可視化palette參數的內容。

var top_mask=top_pixel.mask(top_pixel)
Map.addLayer(top_mask,{palette:["63ff14"]},"Top_mask");

執行代碼，可以看到海拔較高區域像元被篩選出並以彩色顯示，而其它地區像元則不再顯示。

接下來，我們利用normalizedDifference()函數計算一下NDVI，並對NDVI圖層加以更進一步的像素篩選操作。關於GEE中NDVI的計算我們在後期的教學博客中會詳細講解，這裡暫時不具體介紹。

var NDVI=landsat_2020.normalizedDifference(["B5","B4"]);
Map.addLayer(NDVI,{},"NDVI");

依據與前述內容一致的方法，首先手動調整NDVI圖層的可視化參數。

找到合適的參數配置後，將其嵌入代碼中。

var NDVI=landsat_2020.normalizedDifference(["B5","B4"]);
Map.addLayer(NDVI,{min:[-0.2098],max:[0.5692],palette:["ff3d6a","645aff","b1ff80","fff687"]},"NDVI");

再依據同樣的像素篩選與掩膜代碼，對NDVI圖層加以處理：

var high_NDVI=NDVI.gt(0.45);
var high_NDVI_mask=high_NDVI.mask(high_NDVI);
Map.addLayer(NDVI,{min:[-0.2098],max:[0.5692],palette:["ff3d6a","645aff","b1ff80","fff687"]},"NDVI");
Map.addLayer(high_NDVI_mask,{palette:["000000"]},"High_NDVI");

其中，"000000"表示黑色。執行代碼可以看到，大於0.45的NDVI被顯示為黑色，其餘地區則依舊顯示為彩色。

接下來，我們嘗試對同一個圖層進行兩個限定條件的篩選。兩個限定條件其實也很簡單，直接在第一個篩選條件後用.and()函數跟隨第二個限定條件即可。

var middle_NDVI=NDVI.gt(-0.5).and(NDVI.lt(0.5));
var middle_NDVI_mask=middle_NDVI.mask(middle_NDVI);
Map.addLayer(NDVI,{min:[-0.2098],max:[0.5692],palette:["ff3d6a","645aff","b1ff80","fff687"]},"NDVI");
Map.addLayer(middle_NDVI_mask,{palette:["000000"]},"Middle_NDVI");

執行代碼，即可將大於-0.5而小於0.5的NDVI區域加以篩選。

同樣的，我們還可以同時對多個不同的圖層加以像素篩選。依舊是利用.and()函數，在對第一個圖層的限定條件後跟隨對第二個圖層的限定條件即可。

var middle_NDVI=NDVI.gt(-0.5).and(NDVI.lt(0.5));
var middle_NDVI_mask=middle_NDVI.mask(middle_NDVI);
Map.addLayer(NDVI,{min:[-0.2098],max:[0.5692],palette:["ff3d6a","645aff","b1ff80","fff687"]},"NDVI");
//Map.addLayer(middle_NDVI_mask,{palette:["000000"]},"Middle_NDVI");
var across_image=NDVI.gt(0.45).and(dem.lt(1500));
var across_image_mask=across_image.mask(across_image);
Map.addLayer(across_image_mask,{palette:["000000"]},"Across_image");

執行代碼，黑色區域即為NDVI大於0.45且海拔低於1500m的區域，完成篩選。