Google Earth Studio als hulpmiddel voor gegevensvisualisatie (met R )

Dit bericht van Giorgio Comai (OBC Transeuropa) beschrijft een workflow en enkele referentiepunten voor iedereen die in de verleiding komt om Google Earth te gebruiken voor datavisualisatie.

(European Data Journalism Network) ( 8 oktober 2020)

Google Earth Studio is een fraaie tool waarmee u videos van verbluffende kwaliteit kunt maken door vloeiende overgangen te maken tussen locaties over de hele wereld, dichter bij de grond inzoomend en bergen en steden in 3D weer te geven.

Hier is hun eigen promovideo:

Tot dusver heb ik het echter nog niet echt gebruikt voor datavisualisatie, noch heb ik een online post gezien waarin wordt besproken hoe Google Earth Studio met data moet worden gebruikt. Dus … ik besloot het eens te proberen en verslag uit te brengen.

In dit bericht zal ik beschrijven hoe ik deze video heb gemaakt:

Geniet ervan op volledig scherm. Als je hier alleen voor de actie bent, wil je misschien de eerste paar minuten overslaan.

Dit bericht zal iets zijn tussen een productrecensie en een verzameling referentiepunten die van nut kunnen zijn voor iedereen die in de verleiding komt om Google Earth te gebruiken voor datavisualisatie. De workflow die in dit bericht wordt beschreven, is niet ideaal, maar misschien kan dit nog steeds nuttig zijn als uitgangspunt voor iemand die erover denkt er een draai aan te geven.

Om Google Earth Studio te kunnen gebruiken, moet enige bekendheid met video bewerkingssoftware zal nuttig zijn. Hun eigen documentatie is verplicht om te lezen om te beginnen. De tijd nemen om wat basiskennis te krijgen van hoe camerabewegingen werken in de online interface, zal in de toekomst veel frustratie besparen.

Als u gegevens heeft in het formaat dat wordt gebruikt door Google Earth (.kml), of al weet hoe u gegevens erin omzet, kunt u de volgende sectie overslaan waarin wordt uitgelegd hoe u gegevens naar .kml converteert met de programmeertaal R. Als u niet bekend bent met R, maar toch meer wilt lezen over Google Earth Studio, wilt u waarschijnlijk ook het volgende gedeelte overslaan.

De gegevens naar Google Earth halen

Exporteren geografische datasets van R naar een indeling die kan worden gebruikt in Google Earth Studio en het uiterlijk ervan aanpassen is geen eenvoudig proces, althans gedeeltelijk vanwege de schaarste aan speciale documentatie en zelfstudies. Niet alle kenmerken van kml-bestanden worden door Google Earth geaccepteerd en geen van de belangrijkste pakketten voor geocomputatie met R heeft speciale functies die bedoeld zijn om het exporteren van R naar kml te vergemakkelijken. Na wat worstelen met plotKML , besloot ik terug te vallen op een pakket dat veel vertrouwder zal zijn voor iedereen die geografische gegevens gebruikt in R:

sf (als u niet bekend bent met analyse van geografische gegevens in R, is het boek Geocomputatie met R een goed referentiepunt).

sf maakt het gemakkelijk om gegevens in R te krijgen en te verwerken, maar laat de gegevensexport over naar andere bibliotheken, in dit geval

libkml via

rgdal met enige aanpassing beschikbaar via

ogr\_style. Deze zijn allemaal gedocumenteerd, maar werken niet soepel samen, en men moet met vallen en opstaan ​​uitzoeken welke parameters met succes hun weg vinden van het sf -object naar de geëxporteerde kml. Sommige parameters lijken verloren te gaan tussen ogr\_style en libkml, sommige kml functies worden niet herkend door Google Earth, en het oplossen van problemen wordt bemoeilijkt door het feit dat het enige bekendheid vereist met de verschillende onderliggende standaarden.

Uiteindelijk heb ik een aantal handige functies gemaakt die het exporteren van sf -objecten in kml-bestanden, wat basisaanpassingen mogelijk maakt, zoals lijn- en vulkleur, tekstgrootte en dergelijke, met behulp van beschikbare exportfuncties. Toen ik degenen die het gewenste resultaat produceerden niet kon krijgen, ging ik terug naar het verwerken van bare xml. Dit gebeurt nu allemaal onder de motorkap met de speciale functies die nu deel uitmaken van de

latlon2map pakket .

Een andere complicerende factor kwam voort uit het feit dat in Google Earth tekstlabels altijd vergezeld moeten gaan van een symbool ( standaard is dit een lelijke gele punaise). Helaas is er geen gemakkelijke manier om symbolen uit te schakelen. Een oplossing is om de schaal van het symbool in te stellen op 0, maar de tekst zal nog steeds in de rechterbovenhoek van de opgegeven coördinaten verschijnen.Ik heb geen manier gevonden om ze in het midden uit te lijnen, dus heb ik uiteindelijk de locatie van de punten handmatig aangepast om de indruk te wekken dat het label zich in het midden van een bepaalde vorm bevindt – in dit geval in het midden van een bepaalde grid cell ( zie de code voor details ).

Bovendien is er geen voor de hand liggende manier om de hoogte van een geografisch object in sf, wat soms nodig is bij het werken met Google Earth Studio om de redenen die in de volgende sectie worden beschreven. Uiteindelijk heb ik het sf -object geconverteerd naar een matrix, hoogte toegevoegd, terug geconverteerd naar sf, parameters toegevoegd om in de kml om te verduidelijken hoe die informatie over hoogte moet worden gebruikt ( beschikbare opties omvatten relativeToGround, absolute, relativeToSeaFloor) en ten slotte exporteren naar een kml-bestand dat kan worden gelezen door Google Earth.

sf \%>\%
st\_coordinates() \%>\%
as\_tibble() \%>\%
mutate(Z = 50) \%>\% # here is setting the height to 50 meters
st\_as\_sf(coords = c("X", "Y", "Z"), dim = "XYZ") \%>\%
group\_by(L2) \%>\%
summarise(geometry = st\_combine(geometry)) \%>\%
st\_cast("POLYGON") \%>\%
mutate(altitudeMode="relativeToGround",
extrude = TRUE) \%>\%
ll\_export\_sf\_to\_kml()

Als je eenmaal weet hoe je het moet aanpakken, ziet dit er best interessant en krachtig uit, aangezien hoogte mogelijk kan worden gebruikt voor het visualiseren van gegevens. Na nog wat willekeurige tests (zie afbeelding), waarbij ik overwoog om wat 3D-staafdiagrammen in de video op te nemen, en nauwelijks de verleiding weerstond om een ​​tutorial te schrijven over het maken van 3D-cirkeldiagrammen in Google Earth Studio, kon ik eindelijk verder. / p>

Kijk, ik ben een artiest!

Werken met lagen in Google Earth Studio

In eerste instantie lijkt Google Earth Studio prima te werken, zelfs met grote datasets en meerdere lagen. Voor het eerste deel van de video die hierboven is gelinkt, heb ik ongeveer een dozijn verschillende overlay-lagen toegevoegd, omdat labels afzonderlijk moeten worden toegevoegd. Terwijl ik bezig was, dacht ik dat ik de video zou produceren met een resolutie van 4k, in plaats van alleen HD.

Na enige tijd realiseerde ik me dat het voorbeeld alleen HD ondersteunt (dus labels lijken te groot tijdens het bewerken), en dat als u het opgeslagen project opnieuw opent in een nieuwe sessie, alle lagen boven elkaar worden weergegeven in het voorbeeldvenster. Het zag er nogal rommelig uit.

Toegegeven, een zooitje

Bovendien werken lagen zoals die in deze video worden gebruikt, niet altijd goed samen met Google Earth.

Een van de fascinerende dingen aan Google Earth Studio is de mogelijkheid om ruimte in 3D. Dit is allemaal goed, maar terwijl op bergen overlays mooi lijken en de textuur van de omgeving volgen, geldt hetzelfde niet voor steden waarvoor Google Earth 3D-gegevens voor de gebouwen heeft. Om de een of andere reden verschijnen sommige willekeurig gevormde polygonen van de zee altijd over gekleurde overlays. U kunt beide artefacten in de volgende afbeelding zien:

Google Earth Studio is smerig

Zoals je in de laatste delen van de video ziet, moest ik om dit probleem op te lossen de lagen boven de grond plaatsen om acceptabele resultaten te krijgen.

Samenvattend volgen hier enkele suggesties als u uw leven een beetje gemakkelijker wilt maken bij het starten van een nieuw project met Google Earth Studio:

  • behoud de standaard HD-resolutie, tenzij het echt nodig is (1920 * 1080), dus wat je ziet in het voorbeeld is hetzelfde als wat je krijgt in de gerenderde uitvoer
  • als je een iets langere video maakt met verschillende datasets die op verschillende tijdstippen verschijnen, stop dan het in kleine segmenten. Het is gemakkelijk om ze later samen te voegen. Bij veel lagen worden dingen niet correct weergegeven in de preview, loopt het renderproces vast of vertoont het geen voortgang (dus je denkt dat het vastzit, zelfs als het echt werkt), en wordt de hele interface iets minder responsief.
  • Standaard vereist exporteren dat u de interface open houdt zonder dat u iets anders op de computer kunt doen. Het vereist ook dat u wacht tot alle afbeeldingen zijn gegenereerd, zodat ze kunnen worden gedownload als een enkel zipbestand. Als er dingen vastlopen, moet u opnieuw beginnen vanaf het begin van de weergave. Als je een iets groter project maakt en je hebt geen reservecomputer, is dit buitengewoon vervelend. Dus doe jezelf een plezier: vraag toegang tot de nieuwste bèta via dit formulier , en na een paar dagen krijg je de mogelijkheid om alles rechtstreeks naar een lokale map: frames worden direct opgeslagen, zodat u grote projecten in één keer kunt exporteren en tegelijkertijd andere dingen met uw computer kunt doen (dit advies is geldig vanaf augustus 2020; deze functie komt hopelijk automatisch beschikbaar in toekomstige versies ).
  • om mee te beginnen, aangezien u zich vertrouwd maakt met de interface, wilt u waarschijnlijk beginnen met de “Snelstart” -projecten om soepel tussen de ene locatie en de andere te bewegen.

Afronden

Met Google Earth Studio kunt u videoclips van verbluffende kwaliteit maken. De bewerkingssuite werkt rechtstreeks vanuit de browser en is zelfs bruikbaar met minder krachtige computers. Het heeft veel functies die ik niet heb genoemd, waaronder het importeren van routes voor het bepalen van camerabewegingen en het instellen van de tijd van de dag om licht en schaduwen te laten veranderen. Het maakt het mogelijk om gegevens te exporteren in een formaat dat verder kan worden verwerkt door geavanceerde gebruikers met software zoals Adobe After Effects. Het kan ook een krachtig hulpmiddel zijn voor datavisualisatie en kan worden gebruikt in korte videoclips om een ​​specifieke set gegevens te presenteren of om wat context te bieden.

Tijdens het werken aan deze video had ik echter de het gevoel dat ik op de een of andere manier op grotendeels onbekend terrein liep: als iemand geografische gegevens uit R haalde en deze gebruikte om videoclips te maken met Google Earth Studio, lieten ze niet veel sporen achter online (er zijn echter genoeg tutorials en voorbeelden op YouTube voor meer algemeen gebruik dat geen verband houdt met gegevens). Hopelijk zullen de referenties in dit bericht nuttig zijn voor anderen die overwegen om mee te doen en Google Earth Studio te gaan gebruiken als een datavisualisatietool.

Alle bestanden en scripts die zijn gebruikt om het bovenstaande te produceren video zijn beschikbaar in deze opslag . Bestanden die rechtstreeks kunnen worden gebruikt met Google Earth Studio kunnen worden gedownload via deze link . Als u te grote labels in het voorbeeldvenster ziet, komt dit doordat deze bestanden zijn geoptimaliseerd voor export in 4k.

Alle scripts die worden gebruikt om de gegevens te genereren op de basis van deze datavisualisaties zijn gepubliceerd in deze opslagplaats .

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *