Concepts

Ten interfejs API zapewnia prosty i jednolity dostęp do różnorodnych danych obrazów geoprzestrzennych. Przez dane geoprzestrzenne rozumiemy dane powiązane z lokalizacjami na powierzchni Ziemi. Przez dane obrazu rozumiemy dane, które są ustrukturyzowane jako jednolita siatka wartości pikseli, podobnie jak tradycyjny obraz.

Najbardziej znanym przykładem tego typu danych są zdjęcia satelitarne, które użytkownicy znają z Map Google i Google Earth. Wiele innych zbiorów danych ma jednak taką samą strukturę, np. zbiory danych o pogodzie i klimacie w postaci siatki, zbiory danych o terenie i pokryciu terenu oraz zbiory danych o gęstości zaludnienia.

Uwierzytelnianie

Interfejs Earth Engine API używa protokołu OAuth 2.0 do uwierzytelniania i autoryzacji. Dostępne są wygodne biblioteki do używania protokołu OAuth 2.0 w celu wysyłania wywołań interfejsu API w wielu językach. Jeśli nie masz jeszcze doświadczenia w używaniu OAuth 2.0 do uzyskiwania dostępu do interfejsów API Google, zapoznaj się z dokumentacją na temat używania OAuth 2.0 do korzystania z interfejsów API Google.

Ten interfejs API korzysta z zakresu https://www.googleapis.com/auth/earthengine.readonly Earth Engine OAuth 2.0. Jeśli samodzielnie konfigurujesz dane logowania do konta usługi, musisz wyraźnie poprosić o ten zakres. Jeśli używasz domyślnych danych logowania aplikacji dostępnych w instancjach maszyn wirtualnych Compute Engine, musisz skonfigurować instancję maszyny wirtualnej, aby zażądać tego zakresu.

Zasoby

Podstawą modelu danych Earth Engine jest struktura zasobów przypominająca system plików. Istnieją 3 główne typy zasobów, które zostały opisane poniżej: dane rastrowe geoprzestrzenne są przechowywane w obrazach, obrazy można grupować w duże kolekcje, a obrazy i kolekcje są dodatkowo uporządkowane w hierarchii folderów.

Na przykład poniższa ścieżka opisuje konkretny obraz Landsat:

LANDSAT/LC8_L1T/LC81180562013193LGN00

W tym przykładzie LANDSAT to folder najwyższego poziomu zawierający wszystkie dane Landsat, LC8_L1T identyfikuje konkretną kolekcję skalibrowanych i skorygowanych pod kątem terenu obrazów Landsat 8, a LC81180562013193LGN00 identyfikuje konkretny obraz w tej kolekcji. Ścieżki zasobów mogą zawierać litery, cyfry, podkreślenia i łączniki rozdzielone ukośnikami.

Każdy obraz ma metadane, które ułatwiają identyfikację interesujących danych. Te właściwości metadanych poszczególnych obrazów zwykle obejmują:

  • Geometria obszaru obrazu, np. zasięg przestrzenny zdjęcia satelitarnego lub zbioru danych o terenie.
  • Sygnatura czasowa obrazu, np. czas pozyskania zdjęcia satelitarnego lub dzień lub miesiąc w zbiorze danych modelu klimatycznego.
  • Dowolne właściwości klucz/wartość, np. szacowany procent zachmurzenia na zdjęciu satelitarnym Landsat.

Piksele i projekcje mapy

W Earth Engine każdy obraz składa się z co najmniej 1 pasma danych. Mogą one odpowiadać pasmom czerwonym, zielonym i niebieskim zwykłego obrazu satelitarnego RGB lub zupełnie innym danym, np. temperaturze i opadom w zbiorze danych pogodowych. Piksele w każdym paśmie mają określony typ danych, np. uint8 lub float32.

Piksele w siatce pikseli odpowiadają punktom na powierzchni Ziemi za pomocą funkcji matematycznej zwanej projekcją mapy. Zwykle składa się ona z 2 elementów. Najpierw układ odniesienia przestrzennego (CRS) definiuje współrzędne 2D, które reprezentują punkty na zakrzywionej powierzchni Ziemi. Różne układy odniesienia przestrzennego mają różne właściwości, które sprawiają, że nadają się do używania z różnymi typami danych w różnych aplikacjach. Układy odniesienia współrzędnych są zwykle identyfikowane za pomocą standardowych kodów identyfikatorów. Typowe przykłady to współrzędne równokątne, Web MercatorUTM.

Współrzędne pikseli są zwykle powiązane z przestrzennym układem odniesienia współrzędnych za pomocą przekształcenia afinicznego, które kontroluje fizyczną skalę i punkt początkowy siatki pikseli. W Earth Engine przechowujemy piramidę danych dla każdego obrazu: podstawowy poziom piramidy zawiera oryginalne dane w ich natywnej rozdzielczości, a wyższe poziomy piramidy przechowują dane przeglądowe o zmniejszonej rozdzielczości. Poziomy piramidy są opisane przez przekształcenia afiniczne, których skale różnią się o kolejne czynniki równe 2.

Kolekcje i foldery

Obrazy często występują w dużych zbiorach danych, np. w zbiorze wszystkich zdjęć uzyskanych przez danego satelitę lub w zbiorze globalnych szacunków temperatury w czasie. Earth Engine tworzy indeksy metadanych, które umożliwiają filtrowanie lub wyszukiwanie obrazów w kolekcjach na podstawie ich metadanych, w tym filtrowanie według lokalizacji i czasu. Zwykle wszystkie obrazy w jednej kolekcji mają tę samą strukturę, czyli te same pasma i te same właściwości metadanych.

Obrazy i kolekcje są uporządkowane w hierarchii folderów. Folder przypomina zwykły folder lub katalog w tradycyjnym systemie plików: jest prostym kontenerem na inne zasoby, czyli obrazy, kolekcje i inne foldery. Nie wszystkie obrazy są zawarte w kolekcjach: niektóre zbiory danych, np. konkretny globalny model terenu, mogą składać się tylko z jednego obrazu. Każdy zasób jest jednoznacznie identyfikowany przez ścieżkę, która określa jego lokalizację w katalogu danych Earth Engine.