Concepts

API này cung cấp quyền truy cập đơn giản và đồng nhất vào nhiều loại dữ liệu hình ảnh không gian địa lý. Không gian địa lý có nghĩa là dữ liệu được liên kết với các vị trí trên bề mặt Trái Đất. Dữ liệu hình ảnh là dữ liệu được cấu trúc dưới dạng một lưới đồng nhất gồm các giá trị pixel, giống như một hình ảnh truyền thống.

Ví dụ quen thuộc nhất về loại dữ liệu này là hình ảnh vệ tinh, tương tự như những gì người dùng thường thấy trong Google Maps và Earth. Tuy nhiên, nhiều tập dữ liệu khác cũng có cấu trúc tương tự, chẳng hạn như tập dữ liệu thời tiết và khí hậu dạng lưới, tập dữ liệu địa hình và độ che phủ đất, cũng như tập dữ liệu mật độ dân số.

Xác thực

Earth Engine API sử dụng giao thức OAuth 2.0 để xác thực và uỷ quyền. Có các thư viện tiện lợi để sử dụng OAuth 2.0 nhằm đưa ra các lệnh gọi API bằng nhiều ngôn ngữ. Nếu chưa từng sử dụng OAuth 2.0 để truy cập vào API của Google, bạn nên tìm hiểu kỹ tài liệu về Cách sử dụng OAuth 2.0 để truy cập vào API của Google.

API này sử dụng phạm vi OAuth 2.0 của Earth Engine https://www.googleapis.com/auth/earthengine.readonly. Nếu tự định cấu hình thông tin xác thực tài khoản dịch vụ, thì bạn sẽ cần yêu cầu phạm vi đó một cách rõ ràng. Nếu đang sử dụng thông tin đăng nhập ứng dụng mặc định có trong các phiên bản máy ảo Compute Engine, bạn sẽ cần định cấu hình phiên bản VM để yêu cầu phạm vi đó.

Thành phần

Cốt lõi của mô hình dữ liệu Earth Engine là cấu trúc giống như hệ thống tệp của tài sản. Có 3 loại tài sản chính, được mô tả chi tiết hơn bên dưới: bản thân dữ liệu raster không gian địa lý được lưu trữ trong hình ảnh, hình ảnh có thể được nhóm thành các bộ sưu tập lớn, đồng thời hình ảnh và bộ sưu tập được sắp xếp thêm trong một hệ thống phân cấp gồm các thư mục.

Ví dụ: đường dẫn sau đây mô tả một hình ảnh Landsat cụ thể:

LANDSAT/LC8_L1T/LC81180562013193LGN00

Trong ví dụ này, LANDSAT là một thư mục cấp cao nhất chứa tất cả dữ liệu Landsat, LC8_L1T xác định một tập hợp cụ thể gồm các hình ảnh Landsat 8 đã được hiệu chỉnh và điều chỉnh theo địa hình, còn LC81180562013193LGN00 xác định một hình ảnh cụ thể trong tập hợp đó. Đường dẫn đến tài sản có thể chứa chữ cái, chữ số, dấu gạch dưới và dấu gạch ngang, được phân tách bằng dấu gạch chéo.

Mỗi hình ảnh đều có siêu dữ liệu giúp bạn dễ dàng xác định dữ liệu mà mình quan tâm. Các thuộc tính siêu dữ liệu trên mỗi hình ảnh thường bao gồm:

  • Hình học của hình ảnh, chẳng hạn như phạm vi không gian của hình ảnh vệ tinh hoặc tập dữ liệu địa hình.
  • Dấu thời gian của hình ảnh, chẳng hạn như thời gian chụp ảnh vệ tinh hoặc ngày/tháng trong một tập dữ liệu mô hình khí hậu.
  • Các thuộc tính khoá/giá trị tuỳ ý, chẳng hạn như tỷ lệ phần trăm ước tính về độ che phủ của đám mây trong hình ảnh vệ tinh Landsat.

Pixel và phép chiếu bản đồ

Trong Earth Engine, mỗi hình ảnh bao gồm một hoặc nhiều dải tần dữ liệu. Những giá trị này có thể tương ứng với các dải màu đỏ, xanh lục và xanh dương của một hình ảnh vệ tinh RGB thông thường, hoặc có thể tương ứng với một giá trị hoàn toàn khác, chẳng hạn như nhiệt độ và lượng mưa trong một tập dữ liệu thời tiết. Pixel trong mỗi dải tần có một kiểu dữ liệu cụ thể, ví dụ: uint8 hoặc float32.

Các pixel trong lưới pixel tương ứng với các điểm trên bề mặt Trái Đất thông qua một hàm toán học được gọi là phép chiếu bản đồ. Mối quan hệ này thường có hai thành phần. Trước tiên, hệ thống tham chiếu toạ độ (CRS) xác định toạ độ 2D biểu thị các điểm trên bề mặt cong của Trái Đất. Các hệ thống tham chiếu toạ độ khác nhau có các thuộc tính khác nhau, giúp chúng phù hợp để sử dụng với nhiều loại dữ liệu trong nhiều ứng dụng. Hệ thống tham chiếu toạ độ thường được xác định bằng mã nhận dạng tiêu chuẩn; ví dụ phổ biến là toạ độ hình chữ nhật đều, web MercatorUTM.

Sau đó, các toạ độ pixel thường liên quan đến hệ thống tham chiếu toạ độ không gian thông qua một phép biến đổi á-phin giúp kiểm soát tỷ lệ vật lý và nguồn gốc của lưới pixel. Trong Earth Engine, chúng tôi lưu trữ một kim tự tháp dữ liệu cho mỗi hình ảnh: cấp cơ sở của kim tự tháp chứa dữ liệu gốc ở độ phân giải gốc và các cấp cao hơn của kim tự tháp lưu trữ dữ liệu tổng quan có độ phân giải thấp. Các cấp độ này của kim tự tháp được mô tả bằng các phép biến đổi á-phin có tỷ lệ khác nhau theo các hệ số liên tiếp là 2.

Bộ sưu tập và thư mục

Hình ảnh thường có trong các tập hợp dữ liệu lớn, chẳng hạn như tập hợp tất cả hình ảnh do một vệ tinh cụ thể thu thập hoặc tập hợp các số liệu ước tính nhiệt độ toàn cầu theo thời gian. Earth Engine tạo các chỉ mục siêu dữ liệu cho phép bạn lọc hoặc truy vấn hình ảnh trong các tập hợp dựa trên siêu dữ liệu của chúng, bao gồm cả việc lọc theo vị trí và thời gian. Thông thường, tất cả hình ảnh trong một bộ sưu tập đều có cùng cấu trúc, tức là cùng dải tần và cùng thuộc tính siêu dữ liệu.

Hình ảnh và bộ sưu tập được sắp xếp theo hệ thống phân cấp của thư mục. Thư mục giống như một thư mục hoặc danh mục thông thường trong một hệ thống tệp truyền thống: đó là một vùng chứa đơn giản cho các tài sản khác, tức là cho hình ảnh, bộ sưu tập và các thư mục khác. Không phải hình ảnh nào cũng nằm trong bộ sưu tập: một số tập dữ liệu, chẳng hạn như một mô hình địa hình toàn cầu cụ thể, có thể chỉ bao gồm một hình ảnh duy nhất. Bất kể điều gì, mọi tài sản đều được xác định riêng biệt bằng một đường dẫn cụ thể xác định vị trí của tài sản đó trong danh mục dữ liệu Earth Engine.