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Ingerir imagens de satélite no Azure Data Manager para Agricultura

Imagens de satélite são um pilar fundamental dos dados agrícolas. Para dar suporte à ingestão escalonável de imagens recortadas em formas geométricas, a Microsoft fez uma parceria com o Sentinel Hub da Sinergise para fornecer uma experiência perfeita do tipo BYOL (traga sua própria licença) para o Gerenciador de Dados do Azure para Agricultura. Você pode usar essa experiência BYOL para gerenciar seus próprios custos. Essa funcionalidade ajuda você a armazenar imagens históricas recortadas em campo e atualizadas no contexto vinculado dos respectivos campos.

Pré-requisitos

Ingestão de imagens em recorte geométrico

O uso de dados satélites no Azure Data Manager para Agricultura envolve as seguintes etapas:

Diagrama que mostra o fluxo de ingestão de dados satélite: ingerir dados, monitorar status, recuperar metadados e baixar dados.

Observação

O Gerenciador de Dados do Microsoft Azure para Agricultura está atualmente em versão prévia. Para obter os termos legais que se aplicam aos recursos que estão em versão beta, em versão prévia ou que ainda não foram lançados em disponibilidade geral, confira Termos de Uso Complementares para Versões Prévias do Microsoft Azure.

O Gerenciador de Dados do Microsoft Azure para Agricultura requer registro e está disponível somente para clientes e parceiros aprovados durante o período de versão prévia. Para solicitar acesso ao Gerenciador de Dados da Microsoft para Agricultura durante o período de versão prévia, use este formulário.

Visibilidade do consumo e registro de logs

Como todos os dados ingeridos estão em um modelo BYOL, o custo de um trabalho é transparente. O Azure Data Manager for Agriculture oferece logging embutido para proporcionar transparência no consumo de unidade de processamento (PU) nas chamadas para o parceiro upstream, Sentinel Hub. As informações são exibidas na SatelliteLogs categoria do log padrão do Azure Data Manager.

Busca STAC para imagens disponíveis

O Gerenciador de Dados do Azure para Agricultura dá suporte à interface de pesquisa padrão do setor, STAC (Catálogos de Ativos Espaçotemporais), para localizar metadados em imagens na coleção do Hub Sentinel 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 de término. Como alternativa, se você já tiver a ID de item exclusiva, poderá fornecê-la como uma matriz de até cinco elementos 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 da API 2023-11-01-preview.

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

Controle de fonte de peça única

As peças de mapa publicadas se sobrepõem no espaço da superfície terrestre para garantir a cobertura espacial completa. Se o recorte geométrico consultado estiver em um espaço que equivale a mais de uma peça de mapa por um período razoável, o provedor tornará em mosaico automaticamente a imagem retornada com pixels selecionados do intervalo de peças candidatas. O provedor produz a melhor imagem resultante.

Em alguns casos, o uso de mais de um peça não é desejável e a rastreabilidade para uma única fonte da peça é preferível. Para dar suporte a esse controle estrito de origem, o Azure Data Manager for Agriculture permite especificar um ID de item único no trabalho de ingestão.

Observação

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

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

Reprojeção

Importante

A funcionalidade de reprojeção foi alterada a partir da versão da API 2023-11-01-preview, mas é imediatamente aplicável a todas as versões. As versões mais antigas usavam uma conversão estática de 10 m * 10 m definida 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 para Agricultura usa o WGS84 (EPSG: 4326), um sistema de coordenadas simples. As imagens do Sentinel-2 são apresentadas em UTM, um sistema de projeção terrestre que se aproxima do formato da Terra redonda.

Traduzir entre uma imagem plana e uma terra redonda envolve uma tradução de aproximação. A precisão dessa tradução é definida como igual ao equador (10 m^2) e aumenta na margem de erro à medida que o ponto em questão se afasta do equador para os pólos.

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

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

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

$$ \ Where\ lat = The\ centroid's\ latitude\ from\ the\ provided\ geometry $$

Cache

Importante

A funcionalidade de cache só está disponível na versão 2023-11-01-preview da API. O cache de itens é aplicável somente à 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 para Agricultura otimiza o desempenho e o custo de chamadas altamente repetidas para o mesmo item. Ele armazena em cache itens STAC recentes recuperados pela ID do item por cinco dias na instância do cliente e permite a recuperação local.

Para a primeira chamada para o endpoint de pesquisa, o Azure Data Manager for Agriculture intermedia a solicitação e dispara uma solicitação ao provedor de dados a montante para recuperar os itens de dados correspondentes ou que se interseccionam. A solicitação incorre em valores cobrados pelo provedor.

Qualquer pesquisa subsequente primeiro direciona para o cache buscar uma correspondência. Se houver uma correspondência, os dados serão fornecidos diretamente do cache. Esse processo não resulta em uma chamada para o provedor upstream, portanto, ele não incorre em mais taxas de provedor. Se não houver correspondência ou se o período de retenção de cinco dias se esgotar, uma chamada subsequente aos 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 sobreposto para uma cena já recuperada, o Gerenciador de Dados do Azure para Agricultura 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 satélites compatíveis com o Azure Data Manager para Agricultura

Embora o Azure Data Manager para Agricultura esteja em versão prévia, ele dá suporte à ingestão de dados da constelação sentinela-2.

Sentinel-2

Sentinel-2 é uma constelação satélite que a Agência Espacial Europeia (ESA) lançou sob a missão Copérnico. Esta constelação tem um par de satélites e carrega uma carga de instrumento multiespectral (MSI) que amostra 13 bandas espectral: quatro bandas a 10 m, seis bandas a 20 m e três bandas em resolução espacial de 60 m.

O Sentinel-2 tem dois produtos:

  • Dados de nível 1 para a parte superior da atmosfera.
  • Dados de nível 2 para a parte inferior da atmosfera. Essa variante é corrigida atmosfericamente.

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

Nomes e resoluções de imagem

As APIs que você usa para ingerir e ler dados satélites (para Sentinel-2) no Azure Data Manager for Agriculture dão suporte aos seguintes nomes e resoluções de imagem:

Categoria Nome da imagem Descrição Resolução nativa
Bandas brutas B01 Aerossol costeiro 60 m
Bandas brutas B02 Azul 10 m
Bandas brutas B03 Verde 10 m
Bandas brutas B04 Vermelho 10 m
Bandas brutas B05 Borda vermelha da vegetação 20 m
Bandas brutas B06 Borda vermelha da vegetação 20 m
Bandas brutas B07 Borda vermelha da vegetação 20 m
Bandas brutas B08 Infravermelho próximo (NIR) 10 m
Bandas brutas B8A NIR estreito 20 m
Bandas brutas B09 Vapor de água 60 m
Bandas brutas B11 SWIR (infravermelho de onda curta) 20 m
Bandas brutas B12 SWIR 20 m
Saída do processador Sen2Cor AOT Mapa de espessura óptica do aerossol 10 m
Saída do processador Sen2Cor SCL Dados de classificação de cena 20 m
Saída do processador Sen2Cor SNW Probabilidade de neve 20 m
Saída do processador Sen2Cor CLD Probabilidade de nuvem 20 m
Índices derivados NDVI Índice de vegetação por diferença normalizada 10 m/20 m/60 m (definido pelo usuário)
Índices derivados NDWI Índice de diferença normalizada da água 10 m/20 m/60 m (definido pelo usuário)
Índices derivados EVI Índice de vegetação aprimorada 10 m/20 m/60 m (definido pelo usuário)
Índices derivados LAI Índice de Área Foliar 10 m/20 m/60 m (definido pelo usuário)
Índices derivados LAIMask Máscara de índice de área foliar 10 m/20 m/60 m (definido pelo usuário)
CLP Probabilidade de nuvem com base no s2cloudless Os valores variam de 0 (sem nuvens) a 255 (nuvens). 10 m/20 m/60 m (definido pelo usuário)
CLM Máscaras de nuvem baseadas em s2cloudless O valor de 1 representa nuvens, 0 não representa nuvens e 255 não representa nenhum dado. 10 m/20 m/60 m (definido pelo usuário)
dataMask Máscara binária para denotar 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 serem observados

O Azure Data Manager para Agricultura usa o CRS EPSG: 4326 para dados do Sentinel-2. As resoluções citadas nas APIs estão na linha do equador.

Para a versão prévia:

  • No máximo cinco trabalhos satélites podem ser executados simultaneamente, por locatário.
  • Um trabalho de satélite pode ingerir dados por um máximo de um ano em uma única chamada à API.
  • Há suporte apenas para TIFs.
  • Há suporte apenas para imagens de 10, 20 e 60 m.

Próximas etapas