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Qualidade do ar e pólen em áreas e trajetos

Objetivo

As APIs Air Quality e Pollen oferecem ótimas oportunidades para adicionar mais insights a uma viagem ou mapa em qualquer local. Há duas maneiras de consumir os dados disponíveis nessas APIs: indexar como texto ou blocos de mapa de calor como imagens raster.

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Ao usar os endpoints das APIs de tiles de mapa de calor, você pode enfrentar alguns desafios ao carregar os tiles de raster individuais, como:

Como carregar os blocos em um mapa do Google na Web? (também para obedecer aos Termos de Uso das APIs)
como gerenciar o número de solicitações durante a experiência?
como ler os valores dos blocos?

Casos de uso de exemplo

Você verá exemplos de casos de uso para tentar responder às perguntas acima.

Qualidade do ar e pólen em uma área:visualize blocos de mapa de calor (condições atuais) de varredura em um ou vários polígonos personalizados.
Qualidade do ar e pólen no trajeto:visualize os dados de blocos de mapa de calor (condições atuais) raster mapeados nos pontos de passagem das rotas.

Implementação

Você vai descobrir quais blocos estão disponíveis e como eles podem ser carregados em uma experiência na Web. Você também vai saber o que pode ser feito para gerenciar o número de solicitações em um cenário em que os blocos são carregados em um mapa. Por fim, você vai aprender a ler os blocos.

Blocos de mapa de calor disponíveis por tipo

API Air Quality

- UAQI_RED_GREEN (UAQI, paleta vermelho-verde): paleta vermelho-verde do índice universal de qualidade do ar.
- UAQI_INDIGO_PERSIAN (UAQI, paleta índigo-persa): paleta de cores do índice universal de qualidade do ar.
- PM25_INDIGO_PERSIAN: índice de PM2,5 com paleta índigo-persa.
- GBR_DEFRA: paleta de cores do Índice Diário de Qualidade do Ar (Reino Unido).
- DEU_UBA: paleta de cores do índice local de qualidade do ar da Alemanha.
- CAN_EC: paleta de cores do Índice de Saúde referente à Qualidade do Ar do Canadá.
- FRA_ATMO: paleta de cores do índice de qualidade do ar da França.
- US_AQI: paleta de cores do índice de qualidade do ar dos EUA.

API Pollen

- TREE_UP: o tipo de mapa de calor representará um mapa gráfico com índice de árvore.
- GRASS_UPI: o tipo de mapa de calor representa um mapa gráfico de índice de grama.
- WEED_UPI: o tipo de mapa de calor representa um mapa gráfico do índice de ervas daninhas.

Mostrar blocos de mapa de calor na Web

Carregar os blocos e aplicar uma máscara vetorial para exibir somente áreas desejadas da janela de visualização do mapa.

Carregando os blocos

Use a API Maps JavaScript para carregar o mapa base do Google e a biblioteca deckgl para se preparar para carregar imagens de blocos rasterizados.
Use a TileLayer do deck.gl para carregar blocos do mapa de calor Qualidade do ar . Isso vai mostrar os marcadores do mapa de base do Google Maps na parte de cima dos blocos do mapa de calor (diferente das sobreposições personalizadas do Maps JavaScript).

import { TileLayer } from "deck.gl";
import { GoogleMapsOverlay } from "@deck.gl/google-maps";

// const TileLayer = deck.TileLayer;
// const GoogleMapsOverlay = deck.GoogleMapsOverlay;

// Initialize and add the map
function initMap() {
  const map = new google.maps.Map(document.getElementById("map"), {
    center: { lat: 40, lng: -110 },
    zoom: 4,
  });

  const apiKey = 'YOUR_API_KEY';
 const airqualityType = 'UAQI_RED_GREEN' // AirQuality API heatmap type
  const deckOverlay = new GoogleMapsOverlay({
    layers: [
       // Heatmap Tiles layer
new TileLayer({
    id: 'heatmap-tiles',
    data: 'https://airquality.googleapis.com/v1/mapTypes/'+ heatmapType + +'/heatmapTiles/{z}/{x}/{y}?key=' + apiKey,
...
 })
    ],
  });

  deckOverlay.setMap(map);
}

window.initMap = initMap;

Aplicação de uma máscara vetorial

É possível ocultar ou mostrar visualmente qualquer parte dos blocos do mapa de calor. Importante: você precisa adquirir os dados que serão usados para criar a máscara de vetor aplicada aos blocos do mapa de calor.

Em uma área:

Use o GeoJson do deck.gl para criar uma máscara sobre a camada de blocos de qualidade do ar.

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O exemplo abaixo usa um geojson de multipolígono da França.

// geojson sample

{  "type": "Feature",
  "geometry": {
    "type": "MultiPolygon",
    "coordinates": [[[[-54.111527,2.11427],...[-54.194491,2.163073]]]]
  },
  "properties": {
    "name": "France"
  }
}

Confira uma referência para a implementação do deckgl:

  // Loaded layers in maps overlay
  const deckOverlay = new GoogleMapsOverlay({ layers: layers });
  const MaskExtension = deck.MaskExtension; // or import extension
  ...

  // As part of object containing the different layers
  const layers = [
    // Masking layer
  new GeoJsonLayer({
    id: 'country-vector',
    operation: 'mask',
    data: "geojson.json", // <-- any custom geometry
  })
  ...
  ...

  // Heatmap Tiles layer
  new TileLayer({
      id: 'heatmap-tiles',
      maskId: 'country-vector', // <-- same as mask id
    extensions: [new MaskExtension()],  // <-- enable mask extension
  ...
  })
  ]

Ao longo de uma rota: use o deck.gl com a TripsLayer para criar uma máscara sobre a camada de blocos de qualidade do ar.

Bloco de mapa de calor da qualidade do ar sobre uma viagem

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Gerenciar solicitações de API e custos

Embora o comportamento padrão do navegador geralmente seja armazenar em cache todos os blocos carregados no armazenamento local (na mesma sessão), você pode otimizar ainda mais:

Restringir a área de carregamento: crie uma caixa delimitadora (em vermelho) e atribua-a à camada. Somente os blocos de mapa de calor (em azul) que cobrem a caixa delimitadora serão carregados em qualquer nível de zoom.

Caixa delimitadora (em vermelho) e blocos de mapa de calor (em azul)

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 // Heatmap Tile layer
 new TileLayer({
    id: 'heatmap-tiles',
    extent: [minX, minY, maxX, maxY] // bounding box: southwest lat, southwest lng, northeast lat, northeast lng
    ...
 })

Defina o tamanho do bloco de exibição visual para cobrir toda a janela de visualização em qualquer nível de zoom. Recomendado: entre 256 e 1.024.
Importante: os blocos de APIs permanecem na resolução de 256 x 256, mas o ajuste de exibição visual permite aumentar/diminuir o número de solicitações de blocos para cobrir toda a janela de visualização do mapa.

Verifique se ele funciona com minZoom e maxZoom do Google Maps, ou seja, tilesize:1024 não carrega blocos no zoom 0 ou 1.

Janela de visualização com blocos de 256 x 256 pixels vs. 512 x 512 pixels

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    // Heatmap Tile layer
    new TileLayer({
        id: 'heatmap-tiles',
        tilesize:256, // <-- change to 512 for instance
        ...
    })

Ler valores de pixels

Para mostrar o valor correspondente em uma escala de cores

É possível usar a biblioteca Luma.gl e o método readPixelsToArray dela em um evento onClick atribuído como propriedade à camada deck.gl.

Valor do pixel: rgba(128,0,0,255)

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BAIXO alt_text ALTO

  // Uint8Array pixel sample
  import { readPixelsToArray } from "@luma.gl/core";
  ...

  // assign on the TileLayer
  new TileLayer({
      id: 'heatmap-tiles',
  ...
    onClick: ({
    bitmap,
    layer
  }) => {
    if (bitmap) {
      const pixel = readPixelsToArray(layer.props.image, {
        sourceX: bitmap.pixel[0],
        sourceY: bitmap.pixel[1],
        sourceWidth: 1,
        sourceHeight: 1
      });
      // console.log("color picked:"+ pixel);
    }
  }
  })

Conclusão

Você descobriu como os endpoints da API de blocos de mapa de calor Air Quality e Pollen podem ser:

carregado em um mapa do Google na Web, também garantindo que esteja em conformidade com os Termos de Uso
otimizado para atender ao seu caso de uso
ler os valores dos blocos

Próximas ações

Leitura adicional sugerida:

Alerta de qualidade do ar para o Places usando a API Air Quality

Colaboradores

Principais autores:

Thomas Anglaret | Engenheiro de soluções da Plataforma Google Maps