Concepts

ממשק ה-API הזה מספק גישה פשוטה ואחידה למגוון רחב של נתונים של תמונות גיאוספציאליות. גיאו-מרחבי פירושו שהנתונים משויכים למיקומים על פני כדור הארץ. נתוני תמונה הם נתונים שמובנים כרשת אחידה של ערכי פיקסלים, בדומה לתמונה רגילה.

הדוגמה המוכרת ביותר לסוג הנתונים הזה היא תמונות לוויין, בדומה למה שהמשתמשים רגילים לראות במפות Google וב-Earth. עם זאת, למערכי נתונים רבים אחרים יש את אותה מבנה, כולל לדוגמה מערכי נתונים של מזג אוויר ואקלים, מערכי נתונים של פני השטח וכיסוי הקרקע ומערכי נתונים של צפיפות אוכלוסין.

אימות

ממשק Earth Engine API משתמש בפרוטוקול OAuth 2.0 לאימות ולהרשאה. יש ספריות נוחות לשימוש ב-OAuth 2.0 כדי להנפיק קריאות ל-API במגוון רחב של שפות. אם לא השתמשתם בעבר ב-OAuth 2.0 כדי לגשת ל-Google APIs, מומלץ לעיין במסמכים בנושא שימוש ב-OAuth 2.0 כדי לגשת ל-Google APIs.

ממשק ה-API הזה משתמש בהיקף https://www.googleapis.com/auth/earthengine.readonly של Earth Engine OAuth 2.0. אם אתם מגדירים בעצמכם את פרטי הכניסה של חשבון השירות, תצטרכו לבקש את ההיקף הזה באופן מפורש. אם אתם משתמשים בפרטי הכניסה של האפליקציה שזמינים כברירת מחדל במכונות וירטואליות של Compute Engine, תצטרכו להגדיר את המכונה הווירטואלית כך שתבקש את ההיקף הזה.

נכסים

בבסיס מודל הנתונים של Earth Engine נמצאת מבנה דמוי מערכת קבצים של נכסים. יש שלושה סוגים עיקריים של נכסים, שמתוארים בפירוט בהמשך: נתוני רסטר גיאוספציאליים עצמם מאוחסנים בתמונות, אפשר לקבץ תמונות באוספים גדולים, ותמונות ואוספים מאורגנים בהיררכיה של תיקיות.

לדוגמה, הנתיב הבא מתאר תמונה מסוימת של Landsat:

LANDSAT/LC8_L1T/LC81180562013193LGN00

בדוגמה הזו, LANDSAT היא תיקייה ברמה העליונה שמכילה את כל נתוני Landsat, LC8_L1T מזהה אוסף מסוים של תמונות Landsat 8 שעברו כיול ותיקון טופוגרפי, ו-LC81180562013193LGN00 מזהה תמונה מסוימת באוסף הזה. נתיבי נכסים יכולים להכיל אותיות, מספרים, קווים תחתונים ומקפים, שמופרדים באמצעות לוכסנים.

לכל תמונה יש מטא-נתונים שמקלים על זיהוי הנתונים הרלוונטיים. מאפייני המטא-נתונים האלה לכל תמונה כוללים בדרך כלל:

  • הגיאומטריה של טביעת הרגל של התמונה, כמו המידה המרחבית של תמונת לוויין או של מערך נתוני פני השטח.
  • חותמת הזמן של התמונה, כמו זמן הצילום של תמונת הלוויין, או היום או החודש במערך נתונים של מודל אקלים.
  • מאפיינים שרירותיים של מפתח/ערך, כמו אחוז כיסוי העננים המשוער בתמונה מלוויין Landsat.

פיקסלים והטלות של מפות

ב-Earth Engine כל תמונה מורכבת מפסים של נתונים. יכול להיות שהם יתאימו לפסי האדום, הירוק והכחול של תמונת לוויין רגילה בפורמט RGB, או שהם יתאימו למשהו שונה לחלוטין, כמו טמפרטורה ומשקעים במערך נתונים של מזג אוויר. לפיקסלים בכל פס יש סוג נתונים מסוים, למשל uint8 או float32.

פיקסלים ברשת פיקסלים תואמים לנקודות על פני כדור הארץ באמצעות פונקציה מתמטית שנקראת הטלה קרטוגרפית. בדרך כלל, לקשר הזה יש שני רכיבים. קודם כל, מערכת ייחוס קואורדינטות (CRS) מגדירה קואורדינטות דו-ממדיות שמייצגות נקודות על פני השטח המעוקלים של כדור הארץ. למערכות שונות של הפניות לקואורדינטות יש מאפיינים שונים שמתאימים לשימוש עם סוגים שונים של נתונים באפליקציות שונות. מערכות ייחוס קואורדינטות מזוהות בדרך כלל באמצעות קודי מזהים סטנדרטיים. דוגמאות נפוצות הן קואורדינטות equirectangular,‏ web Mercator ו-UTM.

קואורדינטות הפיקסלים קשורות בדרך כלל למערכת הייחוס של הקואורדינטות המרחביות באמצעות טרנספורמציה אפינית ששולטת בסולם הפיזי ובמקור של רשת הפיקסלים. ב-Earth Engine אנחנו מאחסנים פירמידה של נתונים לכל תמונה: הרמה הבסיסית של הפירמידה מכילה את הנתונים המקוריים ברזולוציה המקורית שלהם, ורמות גבוהות יותר של הפירמידה מכילות נתוני סקירה כללית ברזולוציה מופחתת. הרמות האלה בפירמידה מתוארות על ידי טרנספורמציות אפיניות, שהקנה מידה שלהן שונה בפקטורים עוקבים של שתיים.

אוספים ותיקיות

לעתים קרובות התמונות מגיעות באוספים גדולים של נתונים, כמו אוסף של כל התמונות שצולמו על ידי לוויין מסוים, או אוסף של הערכות טמפרטורה גלובליות לאורך זמן. מערכת Earth Engine יוצרת אינדקסים של מטא-נתונים שמאפשרים לסנן או לשאול שאילתות לגבי התמונות באוספים על סמך המטא-נתונים שלהן, כולל סינון לפי מיקום וזמן. בדרך כלל, לכל התמונות באוסף יש את אותו המבנה, כלומר אותם פסים ואותן מאפייני מטא-נתונים.

התמונות והאוספים מאורגנים בעצמם בהיררכיה של תיקיות. תיקייה דומה מאוד לתיקייה רגילה או לספרייה במערכת קבצים מסורתית: היא מכילה נכסים אחרים, כלומר תמונות, אוספים ותיקיות אחרות. לא כל התמונות כלולות באוספים: יכול להיות שמערכי נתונים מסוימים, כמו מודל טופוגרפי גלובלי מסוים, יכללו רק תמונה אחת. בכל מקרה, כל נכס מזוהה באופן ייחודי על ידי נתיב מסוים שמזהה את המיקום שלו בקטלוג הנתונים של Earth Engine.