La plataforma de Google Earth Engine permite hacer análisis de grandes cantidades de imágenes de diversas fuentes, tales como Sentinel, Landsat, etc. Entre estas colecciones de imágenes se encuentra la misión GPM: Global Precipitation Measurement (GPM) v6. Es una misión internacional cuyo propósito es proporcionar observaciones de próxima generación de lluvia y nieve en todo el mundo cada tres horas. Esta data se puede aprovechar para ver eventos asociados con la precítación como los huracanes o tifones.

En este ejemplo se usará JavaScript en la plataforma de Google Earth Engine para generar el GIF del evento del huracán Katrina durante el 28 de agosto de 2005 y ver cómo se movió durante ese día. El paquete rgee en R para poder obtener las fechas de la colección de imágenes de precipitación. Y el paquete geemap en Python para añadir texto al GIF.

Generación del GIF con JavaScript

Ingresar el siguiente código en la plataforma de Google Earth Engine para poder generar en pantalla un GIF, el cual debe ser descargado manualmente a la carpeta de trabajo.

// Área de interés
var roi = ee.Geometry.Polygon(
  [[
    [-107.7, 6.2],
    [-62.3,6.2],
    [-62.3,42.8],
    [-107.7,42.8],
    [-107.7,6.2]]], null,
  false);

// Datos de precipitación
// Cambiar las fechas para tener de diferentes días
// Buscar por cada día del 24 al 30 de agosto de 2005
var precipitation = ee.ImageCollection('NASA/GPM_L3/IMERG_V06')
  .filterDate('2005-08-28', '2005-08-29')
  .filterBounds(roi)
  .select('precipitationCal');

// Países
var country = ee.FeatureCollection("FAO/GAUL/2015/level0");
  

// Función para filtrar precipitación mayor a 0.5
var filter = function(image) {
  var mask = image.gt(0.5);
  return image.updateMask(mask);
};

// Aplicar la función a cada imagen de la colección
var precipitation_final = precipitation.map(filter);

// Visualización de las imágenes de precipitación
var visArgs = {
  min: 0.0,
  max: 15.0,
  palette: [
  '000096','0064ff', '00b4ff', '33db80', '9beb4a',
  'ffeb00', 'ffb300', 'ff6400', 'eb1e00', 'af0000'
]
};

// Generación de una colección de imágenes con visualización definida
var precipítacion_color = precipitation_final.map(function(img) {
  return img.visualize(visArgs);
});

// Definir una imagen vacía para pintar características.
var empty = ee.Image().byte();

// Pintar los bordes de los país en la imagen vacía.
var country_border = empty
  .paint({featureCollection: country, color: 1, width: 1})
  // Establecer el color de los bordes de los países
  .visualize({palette: 'A62292'});

// Asignar una operación de mezcla sobre la colección de temperatura parasuperponer
// la imagen del contorno del borde del país en todas las imágenes de la colección.

var precipitacion_paises = precipítacion_color.map(function(img) {
  return img.blend(country_border);
});

// Definir los argumentos 
// Define arguments para los parámetros de la función de animación.
var videoArgs = {
  dimensions: 768,
  region: roi,
  framesPerSecond: 15,
  crs: 'EPSG:4326'
};

// Generar el GIF de precipitaciones
print(ui.Thumbnail(precipitacion_paises, videoArgs));

GIF generado en Google Earth Engine

Obtener las fechas de la colección de imágenes con R

El paquete rgee permite hacer uso de la plataforma de Google Earth Engine mediante el lenguaje R. La función rgee::ee_get_date_ic() permite obtener fácilmente las fechas de cada imagen que compone una colección de estas. El siguiente código permite generar un csv con las fechas que posteriormente servirán para añadirlas al GIF.

Visitar el repositorio de rgee para poder realizar una adecuada instalación del paquete.

El siguiente código lo puede hacer en archivos .R o .Rmd.

## Librería necesaria de gee en R
library(rgee)

## Inicializar
ee_Initialize()

## Área de interés
roi <- ee$Geometry$Polygon(
        list(
                c(-107.7, 6.2),
                c(-62.3, 6.2),
                c(-62.3, 42.8),
                c(-107.7, 42.8)
        )
)

# Datos de precipitación
precipitation <- ee$ImageCollection('NASA/GPM_L3/IMERG_V06')$
  ## Filtrar por fecha
  filterDate('2005-08-28', '2005-08-29')$
  ## Filtrar por la área de interés
  filterBounds(roi)$
  ## Seleccionar la banda
  select('precipitationCal')

## Obtener las fechas de cada imagen de la colección de imágenes
fecha <- ee_get_date_ic(precipitation, time_end = TRUE)
fecha_start <- fecha[2]
fecha_end <- fecha[3]

## Guardar las fechas en formato csv
## Fecha de inicio de las imágenes
write.csv(fecha_start, file="nombre del archivo csv en su carpeta de trabajo",
          row.names = FALSE)
## Fecha de fin de las imágenes
write.csv(fecha_end, file = "nombre del archivo csv en su carpeta de trabajo",
          row.names = FALSE)

Añadir texto al GIF con Python

El paquete geemap permite hacer uso de la plataforma de Google Earth Engine mediante el lenguaje Python. La función geemap.add_text_to_gif() permite personalizar el GIF añadiendo texto.

Visitar el repositorio de geemap para poder realizar una adecuada instalación del paquete.

El siguiente código lo puede hacer en archivo .ipynb.

## Librerías
import os
import ee
import geemap
import pandas as pd

## Observar el GIF de precipítaciones generado en GEE

## Inicializar gee
ee.Initialize()

## Observar el GIF descargado de GEE
saved_gif = os.path.abspath("Ubicación del GIF descargado de GEE")
geemap.show_image(saved_gif)

## Añadir lo necesario al GIF

## Leer las fechas generadas en R
fecha_start = pd.read_csv("nombre del archivo csv en su carpeta de trabajo")
fecha_end = pd.read_csv("nombre del archivo csv en su carpeta de trabajo")

## Hacer listas de las fechas
fecha_star_list = fecha_start["time_start"].tolist()
fecha_end_list = fecha_end["time_end"].tolist()

## Dirección del GIF a modificar
in_gif = os.path.abspath('Ubicación del GIF descargado de GEE')

## Dirección del GIF modificado
out_gif = os.path.abspath('Ubicación del GIF con texto a generar')

## Añadir texto al GIF
geemap.add_text_to_gif(in_gif, out_gif, xy=('3%', '90%'),
                       text_sequence="Fecha de inicio - fin de la imagen",
                       font_size=15, font_color='white', duration=70)

geemap.add_text_to_gif(out_gif, out_gif, xy=('3%', '95%'),
                       text_sequence=fecha_star_list,
                       font_size=15, font_color='white', duration=70)

geemap.add_text_to_gif(out_gif, out_gif, xy=('22%', '95%'),
                       text_sequence=fecha_end_list, font_size=15,
                       font_color='white', duration=70)

geemap.add_text_to_gif(out_gif, out_gif, xy=('30%', '5%'),
                       text_sequence='GPM: Global Precipitation Measurement (GPM) v6',
                       font_color='white', font_size = 15, duration=70)                       
                       
geemap.add_text_to_gif(out_gif, out_gif, xy=('45%', '10%'),
                       text_sequence='Huracán Katrina',
                       font_size = 15, font_color="white",
                       duration=70)
                       
geemap.add_text_to_gif(out_gif, out_gif, xy=('75%', '95%'),
                       text_sequence='Procesado por: Su nombre',
                       font_size = 15, font_color="white",
                       duration=70)

## Mirar el GIF final
geemap.show_image(out_gif)

Ejemplo de GIF con texto añadido

En conclusión, este ejemplo muestra que si se puede utilizar tres lenguajes de programación (JavaScript, R y Python) a la vez para poder analizar la data de Google Earth Engine. La plataforma de GEE (que usa JavaScript) sirve mucho para tener un acercamiento inicial de la data que quiere analizar, definir las paletas, definir el área de interés, variar el rango de fechas, etc. Y una vez definido cómo usar los datos, ya se puede pasar a usar el lenguaje de R o Python para analizar de manera más profunda la data y contestar las interrogantes planteadas.