Creation of a web map application in Google Earth Engine for monitoring war conflicts using Sentinel-2 and Landsat data

• Název práce v češtině: Tvorba webové mapové aplikace v prostředí Google Earth Engine pro sledování válečných konfliktů pomocí dat Sentinel-2 a Landsat
• Název v anglickém jazyce: Creation of a web map application in Google Earth Engine for monitoring war conflicts using Sentinel-2 and Landsat data
• Akademický rok vypsání: 2023/2024
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra aplikované geoinformatiky a kartografie (31-370)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Josef Laštovička, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 06.11.2023
• Datum zadání: 24.01.2024
• Datum potvrzení stud. oddělením: 26.01.2024
• Konzultanti: Mgr. Jan Svoboda

Seznam odborné literatury

Aimaiti, Y., Sanon, C., Koch, M., Baise, L. G., & Moaveni, B. (2022). War Related Building Damage Assessment in Kyiv, Ukraine, Using Sentinel-1 Radar and Sentinel-2 Optical Images. In Remote Sensing (Vol. 14, Issue 24, p. 6239). MDPI AG. https://doi.org/10.3390/rs14246239

Beygi Heidarlou, H., Banj Shafiei, A., Erfanian, M., Tayyebi, A., & Alijanpour, A. (2020). Armed conflict and land-use changes: Insights from Iraq-Iran war in Zagros forests. In Forest Policy and Economics (Vol. 118, p. 102246). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.forpol.2020.102246

Fakhri, F., & Gkanatsios, I. (2021). Integration of Sentinel-1 and Sentinel-2 data for change detection: A case study in a war conflict area of Mosul city. In Remote Sensing Applications: Society and Environment (Vol. 22, p. 100505). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2021.100505

Kussul, N., Yailymova, H., & Drozd, S. (2022). Detection of War-Damaged Agricultural Fields of Ukraine Based on Vegetation Indices Using Sentinel-2 Data. In 2022 12th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT). 2022 12th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT). IEEE. https://doi.org/10.1109/dessert58054.2022.10018739

Marx, A. J. (2016). Detecting urban destruction in Syria: A Landsat-based approach. In Remote Sensing Applications: Society and Environment (Vol. 4, pp. 30–36). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2016.04.005

Předběžná náplň práce

Bakalářská práce se bude zabývat detekcí jevů spojených s válečnými konflikty – např. požáry, místa po bombardování atp. Pro samotnou práci budou naprogramovány vlastní skripty (pomocí jazyku JavaScript) v cloud based platformě Google Earth Engine. Pro analýzy bude využito volně dostupných multispektrálních snímků Sentinel-2 a Landsat. Pro vybraná místa s probíhajícím či již proběhlým konfliktem budou stanoveny konkrétní fenomény spojené s válečnými konflikty, u kterých budou sledovány průběhy spektrálních křivek v čase, případně budou analyzovány průběhy časových řad Surface Reflectance hodnot jednotlivých pásem obou družicových misí. Na základě těchto analýz budou navrhnuty vhodné RGB syntézy pro pozorování vybraných fenoménů. Dále bude otestována vybraná Change Detection metoda či metody (např. IR-MAD, analýzy vegetačních indexů či vybrané klasifikátory), pomocí nichž bude možné detekovat a případně kvantifikovat vybrané proběhlé jevy. Vytvořené skripty budou snadno přenositelné a budou zveřejněny v prostředí GitHub (pro možné budoucí užití širokou veřejností). Zároveň budou tyto skripty napojeny na vlastní webovou mapovou aplikaci, která bude umožňovat prohlížet si konflikty za vybrané období a ve vybrané lokalitě. Aplikace bude obsahovat i předpřipravené záložky jednotlivých konfliktů, pro něž budou předpřipraveny nástroje určené k pozorování vybraných válečných jevů. Aplikace bude zveřejněna na vlastních webových stránkách, které budou vytvořeny pomocí technologie WordPress.

Cíle práce:
1. Vytvoření vlastních skriptů v prostředí Google Earth Engine pro pozorování a detekci jevů spojených s válečnými konflikty. Tyto skripty budou volně dostupné veřejnosti z prostředí GitHub.
2. Stanovení užitečnosti RGB syntéz (případně metod pro detekci) pro jednotlivé typy pozorovaných jevů (např. požáry, místa po bombardování).
3. Sestavení vlastní online webové mapové aplikace v prostředí Google Earth Engine (napojené na vlastní skripty).
4. Vytvoření webových stránek pomocí technologie WordPress, na nichž bude prezentována vytvořená online mapová aplikace a dále vytvořené skripty.