使用光柵資料分析溫度

本教學課程說明如何對光柵資料執行地理空間分析。

目標

  • 在 BigQuery 共用 (舊稱 Analytics Hub) 中找出可公開取得的 Google Earth Engine 資料。
  • 使用 ST_REGIONSTATS 函式計算各個國家/地區在某個時間點的平均溫度。
  • 在 BigQuery Geo Viz 中以視覺化的方式呈現結果。這是一種網路工具，可讓您使用 Google Maps API 在 BigQuery 中以視覺化方式呈現地理空間資料。

費用

在本教學課程中，您將使用 Google Cloud的下列可計費元件：

事前準備

建議您為本教學課程建立 Google Cloud 專案。請確認您具備完成本教學課程所需的角色。

設定 Google Cloud 專案

  1. Sign in to your Google Cloud account. If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how our products perform in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.

  2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  3. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

  4. Enable the BigQuery, BigQuery sharing, and Google Earth Engine APIs.

    Enable the APIs

    5.

  5. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

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  6. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

  7. Enable the BigQuery, BigQuery sharing, and Google Earth Engine APIs.

    Enable the APIs

    8.

    必要的角色

    如要取得執行本教學課程工作所需的權限，請要求管理員為您授予專案的下列身分與存取權管理角色：

    如要進一步瞭解如何授予角色，請參閱「管理專案、資料夾和機構的存取權」。

    這些預先定義的角色包含執行本教學課程任務所需的權限。如要查看確切的必要權限，請展開「必要權限」部分：

    所需權限

    您必須具備下列權限，才能執行本教學課程中的作業：

    • earthengine.computations.create
    • serviceusage.services.use
    • bigquery.datasets.create

    您或許還可透過自訂角色或其他預先定義的角色取得這些權限。

    訂閱資料集

    如要找出本教學課程使用的資料集，請按照下列步驟操作：

    1. 前往「分享 (Analytics Hub)」頁面。

      前往「分享」(Analytics Hub)

    2. 按一下 「搜尋商店資訊」。

    3. 在「Search for listings」欄位中輸入 "ERA5-Land Daily Aggregated"。

    4. 按一下所需結果。詳細資料窗格隨即開啟，其中包含 ERA5-Land 氣候再分析資料集的相關資訊，包括說明、頻帶資訊連結、可用性、像素大小和使用條款。

    5. 按一下「訂閱」。

    6. 選用步驟：更新專案。

    7. 將「連結的資料集名稱」更新為 era5_climate_tutorial。

    8. 按一下 [儲存]。連結的資料集會新增至專案，並包含一個名為 climate 的資料表。

    找出影像 ID

    era5_climate_tutorial.climate 資料表中的每一列都包含影像圖層的相關中繼資料，其中包含特定日期的天氣資料。執行下列查詢，擷取 2025 年 1 月 1 日光柵圖像的光柵 ID：

    SELECT
  assets.image.href
FROM
  `era5_climate_tutorial.climate`
WHERE
  properties.start_datetime = '2025-01-01';

    結果為 ee://ECMWF/ERA5_LAND/DAILY_AGGR/20250101。在下一節中，您會將此值用於 ST_REGIONSTATS 函式的 raster_id 引數。

    計算平均溫度

    執行下列查詢，使用 ST_REGIONSTATS 函式計算 2025 年 1 月 1 日各個國家/地區的平均溫度：

    WITH SimplifiedCountries AS (
  SELECT
    ST_SIMPLIFY(geometry, 10000) AS simplified_geometry,
    names.primary AS name
  FROM
    `bigquery-public-data.overture_maps.division_area`
  WHERE
    subtype = 'country'
)
SELECT
  sc.simplified_geometry AS geometry,
  sc.name,
  ST_REGIONSTATS(
    sc.simplified_geometry,
    'ee://ECMWF/ERA5_LAND/DAILY_AGGR/20250101',
    'temperature_2m'
  ).mean - 273.15 AS mean_temperature
FROM
  SimplifiedCountries AS sc
ORDER BY
  mean_temperature DESC;

    這項查詢會在公開提供的 division_area 資料表上執行，該資料表包含 GEOGRAPHY 值，代表地球上各個區域的邊界，包括國家/地區。ST_REGIONSTATS 函式會使用光柵圖片的 temerature_2m 頻帶，其中包含指定像素處地表上方 2 公尺處的空氣溫度。

    在 Geo Viz 中將查詢結果視覺化

    接下來，請使用 BigQuery Geo Viz 將結果以視覺化方式呈現。

    啟用 Geo Viz 並進行身分驗證

    在您使用 Geo Viz 之前，您必須在 BigQuery 中對資料進行身分驗證並授予存取權。

    如要設定 Geo Viz，請按照下列步驟操作：

    1. 開啟 Geo Viz 網頁版工具。

      開啟 Geo Viz

      或者，在「查詢結果」窗格中，依序點選「開啟方式」>「GeoViz」。

    2. 在第一步「查詢」中，按一下「授權」。

    3. 在「Choose an account」(選擇帳戶) 對話方塊中，按一下您的 Google 帳戶。

    4. 在存取對話方塊中，按一下 [Allow] (允許) 以取得您 BigQuery 資料的 Geo Viz 存取權。

    在 Geo Viz 中執行查詢

    在您進行身分驗證並授予權限後，下一步是在 Geo Viz 中執行查詢。

    如要執行查詢，請按照下列步驟操作：

    1. 在第一步「Select data」(選取資料) 中，於「Project ID」(專案 ID) 欄位中輸入您的專案 ID。

    2. 在查詢視窗中，輸入下列 GoogleSQL 查詢。如果您是從查詢結果開啟 GeoViz，這個欄位就會填入您的查詢。

      WITH SimplifiedCountries AS (
  SELECT
    ST_SIMPLIFY(geometry, 10000) AS simplified_geometry,
    names.primary AS name
  FROM
    `bigquery-public-data.overture_maps.division_area`
  WHERE
    subtype = 'country'
)
SELECT
  sc.simplified_geometry AS geometry,
  sc.name,
  ST_REGIONSTATS(
    sc.simplified_geometry,
    'ee://ECMWF/ERA5_LAND/DAILY_AGGR/20250101',
    'temperature_2m'
  ).mean - 273.15 AS mean_temperature
FROM
  SimplifiedCountries AS sc
ORDER BY
  mean_temperature DESC;

    3. 按一下「執行」。

    套用樣式

    「Style」 區段會提供視覺化樣式清單，供您自訂。如要進一步瞭解每種樣式，請參閱「設定圖表格式」。

    如要將地圖進行格式化，請按照下列步驟操作：

    1. 如要開啟「fillColor」面板，請按一下步驟 3「樣式」。

    2. 將「以數據為準」切換鈕設為開啟。

    3. 在「Function」中選擇 [linear]。

    4. 在「Field」(欄位) 部分，選擇 mean_temperature。

    5. 在「Domain」部分，分別在第一個和第二個方塊中輸入 -20 和 32。

    6. 針對「Range」，按一下第一個方塊，然後在「Hex」方塊中輸入 #0006ff，接著按一下第二個方塊並輸入 #ff0000。這會根據各國在 2025 年 1 月 1 日的平均溫度，變更各國的顏色。藍色代表溫度較低，紅色代表溫度較高。

    7. 按一下 [fillOpacity]。

    8. 在「Value」欄位中輸入 .5。

    9. 按一下「套用樣式」。

    10. 查看您的地圖。點選國家/地區後，系統會顯示該國家/地區的名稱、平均溫度和簡化地形。

      地圖顯示各國平均溫度，以不同顏色標示。

    清除所用資源

    1. In the Google Cloud console, go to the Manage resources page.

      Go to Manage resources

    2. In the project list, select the project that you want to delete, and then click Delete.
    3. In the dialog, type the project ID, and then click Shut down to delete the project.

    後續步驟