Открытая Калифорния для обучения в Университете Вагенингена

В январе этого года у меня появилась возможность впервые использовать открытый набор данных Planet Lab о Калифорнии в образовательном контексте, и результаты довольно впечатляющие. У нас есть две студенческие команды, которые работают над заданиями, связанными с API планеты и данными.

Эксперимент проходил в Университете Вагенингена в Нидерландах со студентами Магистра геоинформатики.

Это было в Сан-Франциско, когда я присоединился к счастливому часу Planet Lab, организованному как дополнительное мероприятие осеннего собрания AGU, которое я услышал о наборе данных Open California. Я подумал: 'Огромный архив изображений с очень высоким разрешением, охватывающий весь штат Калифорния; мы можем сделать с этим что-то действительно крутое! ' И я решил попробовать использовать его в рамках курса Geo-Scripting, преподаваемого в университете Вагенингена.

Адаптация к меняющимся требованиям геоиндустрии

Я помню, как Арьен Вриелинк - опытный разработчик программного обеспечения и географ, которого мы пригласили прочитать гостевую лекцию по геопрограммированию на Python, - упомянул в 2014 году во время своей лекции: '10–15 лет назад, имея некоторый опыт программирования для ГИС работа была маленьким плюсом, а теперь ее отсутствие - большой минус ». Именно в ответ на этот растущий спрос геоиндустрии три года назад был создан курс "Гео-скриптинг". Курс проводится один раз в год в январе и координируется Ян Вербесселт, научным сотрудником Лаборатории геоинформатики и дистанционного зондирования (исследовательская группа, координирующая магистерскую программу).

Курс посвящен использованию R и Python для решения географических вопросов, но не только. Также подчеркивается важность поддержания хорошей организации и управления проектом (с использованием контроля версий с git) или умения правильно обращаться за помощью на форумах программирования, таких как stackoverflow. Мы также призываем студентов занять позицию открытого исходного кода; мы обучаем, по сути, инструментам с открытым исходным кодом, все задания должны быть отправлены через github, и сам курс имеет открытый исходный код.

Требуется правильный баланс теории и практического опыта

Успешное обучение требует баланса теории и практики. Первые три недели курса уходит на оба; концепции и теория по утрам и практика по простым делам во второй половине дня. Практика выходит на новый уровень в течение последней недели курса, когда студентов просят работать в группах над (более крупными) проектами по их выбору. И именно здесь Open California сыграла свою роль в этом году.

Новое поколение специалистов по дистанционному зондированию должно познакомиться с современными инструментами.

Я считаю, что есть два важных момента для использования такой платформы для обучения:

  1. Это дает уникальную возможность работать с недавними изображениями высокого разрешения. В остальном данные с высоким разрешением недешевы, и мы редко используем их в университетах.
  2. Платформа и API, используемые для доступа к данным, хорошо иллюстрируют то, что я называю современным дистанционным зондированием, и мы должны научить новое поколение специалистов по дистанционному зондированию пользоваться такими современными инструментами.

Проекты 2016 года с использованием данных Open California

В этом году две команды по два студента решили работать с данными Open California.

Одна команда работала над обнаружением и картированием городских деревьев, что дало им хорошую возможность изучить API планеты, а также многочисленные функции Orfeo ToolBox, набора инструментов с открытым исходным кодом, разработанного специально для анализа изображений дистанционного зондирования с высоким разрешением. Они сосредоточились на Сан-Франциско, смогли протестировать различные алгоритмы классификации и испытали радость от работы с растрами в Python. Загляните в их репозиторий на github, чтобы узнать подробности.

Я обнаружил, что API очень хорошо документирован, и тот факт, что все студенты могли получить доступ к данным в течение нескольких часов, подтвердил это впечатление.

Высокая временная частота данных Planet дает возможность исследовать временное измерение набора данных. Другая команда воспользовалась этим для работы над картированием типов сельскохозяйственных культур на небольшой территории Центральной долины Калифорнии. У разных культур разные календари посевов, и поэтому все они имеют уникальную временную подпись, как показано на графике ниже. Ссылка на их репозиторий на github.

Подведение итогов

Использование данных Planet Open California в образовательном контексте было отличным опытом. Чтобы настроить темы и убедиться, что учащиеся вовремя получили свои ключи API, потребовалось немного логистики и планирования, но в конце концов все того стоило. Предоставляя доступ к своей платформе и данным, Planet Labs может играть важную роль в образовании, и я искренне надеюсь, что они продолжат эти усилия в будущем.