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Ingerir imagens de satélite no Azure Data Manager for Agriculture

  • Artigo

As imagens de satélite são um pilar fundamental dos dados agrícolas. Para dar suporte à ingestão escalável de imagens cortadas por geometria, a Microsoft fez uma parceria com o Sentinel Hub by Sinergise para fornecer uma experiência perfeita de trazer sua própria licença (BYOL) para o Azure Data Manager for Agriculture. Você pode usar essa experiência BYOL para gerenciar seus próprios custos. Esse recurso ajuda você a armazenar suas imagens históricas e atualizadas cortadas em campo no contexto vinculado dos campos relevantes.

Pré-requisitos

  • Para pesquisar e ingerir imagens, você precisa de uma conta de usuário que tenha direito de assinatura adequado com o Sentinel Hub.
  • Leia os termos de serviço e a política de privacidade do Sinergise Sentinel Hub.
  • Tenha os seus providerClientId e providerClientSecret valores prontos.

Ingestão de imagens cortadas por geometria

Usar dados de satélite no Azure Data Manager for Agriculture envolve as seguintes etapas:

Diagrama que mostra o fluxo de ingestão de dados de satélite: dados de ingestão, status do monitor, recuperação de metadados e download de dados.

Nota

O Microsoft Azure Data Manager for Agriculture está atualmente em pré-visualização. Para obter os termos legais que se aplicam a recursos que estão em versão beta, em visualização ou ainda não lançados em disponibilidade geral, consulte Termos de uso suplementares para Visualizações do Microsoft Azure.

O Microsoft Azure Data Manager for Agriculture requer registro e está disponível apenas para clientes e parceiros aprovados durante o período de visualização. Para solicitar acesso ao Microsoft Data Manager for Agriculture durante o período de visualização, use este formulário.

Visibilidade e registo do consumo

Como todos os dados ingeridos estão sob um modelo BYOL, o custo de um trabalho é transparente. O Azure Data Manager for Agriculture oferece registo incorporado para fornecer transparência sobre o consumo de unidades de processamento (PU) para chamadas para o parceiro upstream Sentinel Hub. As informações aparecem na SatelliteLogs categoria do log padrão do Azure Data Manager.

Pesquisa STAC de imagens disponíveis

O Azure Data Manager for Agriculture dá suporte à interface de pesquisa STAC (SpatioTemporal Asset Catalogs) padrão do setor para localizar metadados em imagens na coleção do Sentinel Hub antes de se comprometer a baixar pixels. Para fazer isso, o ponto de extremidade de pesquisa aceita um local na forma de um ponto, polígono ou multipolígono, além de uma data/hora de início e fim. Como alternativa, se você já tiver o ID de item exclusivo, poderá fornecê-lo como uma matriz de até cinco para recuperar esses itens específicos diretamente.

Importante

Para ser consistente com a sintaxe STAC, a ID do recurso é renomeada para ID do item da versão 2023-11-01-preview da API.

Se você fornecer uma ID de item, todos os parâmetros de local e hora na solicitação serão ignorados.

Controle de origem de bloco único

Os azulejos publicados sobrepõem-se ao espaço na Terra para garantir uma cobertura espacial total. Se a geometria consultada estiver em um espaço onde mais de um bloco corresponde por um período de tempo razoável, o provedor mosaicará automaticamente a imagem retornada com pixels selecionados do intervalo de blocos candidatos. O provedor produz a melhor imagem resultante.

Em alguns casos, o uso de mais de uma telha não é desejável e a rastreabilidade para uma única fonte de telha é preferível. Para dar suporte a esse controle de origem estrito, o Azure Data Manager for Agriculture dá suporte à especificação de uma única ID de item no trabalho de ingestão.

Nota

Essa funcionalidade está disponível apenas na versão 2023-11-01-preview da API.

Se a geometria de um ID de item fornecido tiver cobertura parcial (por exemplo, a geometria abrange mais de um bloco), as imagens retornadas refletirão apenas os pixels presentes no bloco do item especificado e resultarão em uma imagem parcial.

Reprojeção

Importante

A funcionalidade de reprojeção foi alterada a partir da versão 2023-11-01-preview da API, mas é imediatamente aplicável a todas as versões. Versões mais antigas usavam uma conversão estática de 10 m * 10 m no equador. As imagens ingeridas antes desta versão podem ter uma diferença de tamanho em relação às imagens ingeridas após esta versão.

O Azure Data Manager for Agriculture usa o WGS84 (EPSG: 4326), um sistema de coordenadas simples. As imagens do Sentinel-2 são apresentadas no UTM, um sistema de projeção do solo que se aproxima da Terra redonda.

A tradução entre uma imagem plana e uma terra redonda envolve uma tradução aproximada. A precisão desta translação é definida como igual no equador (10 m^2) e aumenta a margem de erro à medida que o ponto em questão se afasta do equador para os polos.

Para consistência, o Azure Data Manager for Agriculture usa a seguinte fórmula na base de 10 m^2 para todas as chamadas do Sentinel-2:

$$ Latitude = \frac{10 m}{111320} $$

$$ Longitude = \frac{10 m}{\frac{111320}{cos(lat)}} $$

$$ \ Onde\ lat = O\ centroid's\ latitude\ from\ the\ fornecido\ geometria $$

Colocação em cache

Importante

A funcionalidade de cache está disponível apenas na versão 2023-11-01-preview da API. O cache de itens é aplicável apenas para recuperação baseada na ID do item. Para uma pesquisa típica de geometria e tempo, os itens retornados não são armazenados em cache.

O Azure Data Manager for Agriculture otimiza o desempenho e o cálculo de custos de chamadas altamente repetidas para o mesmo item. Ele armazena em cache itens STAC recentes recuperados por ID de item por cinco dias na instância do cliente e permite a recuperação local.

Para a primeira chamada para o ponto de extremidade de pesquisa, o Azure Data Manager for Agriculture intermedeia a solicitação e dispara uma solicitação ao provedor upstream para recuperar os itens de dados correspondentes ou cruzados. O pedido incorre em quaisquer taxas de fornecedor.

Qualquer pesquisa subsequente primeiro direciona para o cache para uma correspondência. Se houver uma correspondência, os dados são servidos diretamente do cache. Esse processo não resulta em uma chamada para o provedor upstream, portanto, não incorre em mais taxas de provedor. Se não houver correspondência, ou se o período de retenção de cinco dias passar, uma chamada subsequente para os dados será passada para o provedor upstream. Essa chamada é tratada como outra primeira chamada, de modo que os resultados são armazenados em cache.

Se um trabalho de ingestão for para uma geometria idêntica, referenciada pela mesma ID de recurso e com tempo de sobreposição a uma cena já recuperada, o Azure Data Manager for Agriculture usará a imagem armazenada localmente. A imagem não é baixada novamente do provedor upstream. Não há expiração para esse cache no nível de pixel.

Fontes de satélite suportadas pelo Azure Data Manager for Agriculture

Embora o Azure Data Manager for Agriculture esteja em pré-visualização, ele dá suporte à ingestão de dados da constelação do Sentinel-2.

Sentinela-2

Sentinel-2 é uma constelação de satélites que a Agência Espacial Europeia (ESA) lançou no âmbito da missão Copernicus. Esta constelação tem um par de satélites e transporta uma carga útil de instrumento multiespectral (MSI) que recolhe amostras de 13 bandas espectrais: quatro bandas a 10 m, seis bandas a 20 m e três bandas a 60 m de resolução espacial.

O Sentinel-2 tem dois produtos:

  • Dados de nível 1 para o topo da atmosfera.
  • Dados de nível 2 para o fundo da atmosfera. Esta variante é corrigida atmosfericamente.

O Azure Data Manager for Agriculture dá suporte à ingestão e recuperação de dados Sentinel_2_L2A e Sentinel_2_L1C do Sentinel 2.

Nomes e resoluções de imagens

As APIs que utiliza para ingerir e ler dados de satélite (para o Sentinel-2) no Azure Data Manager for Agriculture suportam os seguintes nomes de imagem e resoluções:

Categoria Nome da imagem Description Resolução nativa
Bandas cruas B01 Aerossóis costeiros 60 metros
Bandas cruas B02 Azul 10 metros
Bandas cruas B03 Verde 10 metros
Bandas cruas B04 Vermelho 10 metros
Bandas cruas B05 Borda vermelha da vegetação 20 metros
Bandas cruas B06 Borda vermelha da vegetação 20 metros
Bandas cruas B07 Borda vermelha da vegetação 20 metros
Bandas cruas B08 Infravermelho próximo (NIR) 10 metros
Bandas cruas B8A NIR estreito 20 metros
Bandas cruas B09 Vapor de água 60 metros
Bandas cruas B11 Infravermelho de onda curta (SWIR) 20 metros
Bandas cruas B12 SWIR 20 metros
Saída do processador Sen2Cor AOT Mapa da espessura ótica do aerossol 10 metros
Saída do processador Sen2Cor LCE Dados de classificação de cena 20 metros
Saída do processador Sen2Cor SNW Probabilidade de neve 20 metros
Saída do processador Sen2Cor CLD Probabilidade da nuvem 20 metros
Índices derivados NDVI Índice de vegetação de diferença normalizada 10 m/20 m/60 m (definido pelo utilizador)
Índices derivados NDWI Índice de água de diferença normalizada 10 m/20 m/60 m (definido pelo utilizador)
Índices derivados EVI Aumento do índice de vegetação 10 m/20 m/60 m (definido pelo utilizador)
Índices derivados LAI Índice de área foliar 10 m/20 m/60 m (definido pelo utilizador)
Índices derivados LAIMask Máscara de índice de área foliar 10 m/20 m/60 m (definido pelo utilizador)
Regulamento CRE Probabilidade de nuvem baseada em s2cloudless Os valores variam de 0 (sem nuvens) a 255 (nuvens). 10 m/20 m/60 m (definido pelo utilizador)
CLM Máscaras de nuvem baseadas em s2cloudless O valor de 1 representa nuvens, 0 não representa nuvens e 255 não representa dados. 10 m/20 m/60 m (definido pelo utilizador)
dataMask Máscara binária para indicar a disponibilidade de dados O valor de 0 representa a indisponibilidade de dados ou pixels fora da área de interesse. Não aplicável, por valor de pixel

Pontos a ter em conta

O Azure Data Manager for Agriculture usa o CRS EPSG: 4326 para dados do Sentinel-2. As resoluções citadas nas APIs estão no equador.

Para a pré-visualização:

  • Um máximo de cinco trabalhos satélite podem ser executados simultaneamente, por locatário.
  • Um trabalho de satélite pode ingerir dados por um período máximo de um ano em uma única chamada de API.
  • Apenas TIFs são suportados.
  • Apenas imagens de 10 m, 20 m e 60 m são suportadas.

Próximos passos