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Erfassen von Satellitenbildern in Azure Data Manager for Agriculture

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Satellitenbilder sind ein Grundpfeiler von landwirtschaftlichen Daten. Um die skalierbare Erfassung von geometrisch beschnittenen Bildern zu unterstützen, arbeitet Microsoft mit Sentinel Hub von Sinergise zusammen, um eine nahtlose BYOL-Erfahrung (Bring Your Own License) für Azure Data Manager for Agriculture zu ermöglichen. Sie können diese BYOL-Erfahrung nutzen, um Ihre eigenen Kosten zu verwalten. Diese Funktion hilft Ihnen beim Speichern von beschnittenen historischen und aktuellen Bildern im verknüpften Kontext der relevanten Felder.

Voraussetzungen

Erfassen von geometrisch beschnittenen Bildern

Die Verwendung von Satellitendaten in Azure Data Manager for Agriculture umfasst die folgenden Schritte:

Diagramm, das den Erfassungsflow von Satellitendaten zeigt: Daten erfassen, Status überwachen, Metadaten abrufen und Daten herunterladen.

Hinweis

Microsoft Azure Data Manager für Agrarwirtschaft befindet sich derzeit in der Vorschau. Rechtliche Bedingungen für Features, die sich in der Beta- oder Vorschauphase befinden oder anderweitig noch nicht zur allgemeinen Verfügbarkeit freigegeben sind, finden Sie unter Zusätzliche Nutzungsbestimmungen für Microsoft Azure-Vorschauversionen.

Microsoft Azure Data Manager für Agrarwirtschaft erfordert eine Registrierung und steht während des Vorschauzeitraums nur für genehmigte Kunden und Partner zur Verfügung. Um während der Vorschauperiode Zugriff auf Microsoft Azure Data Manager für Agrarwirtschaft anzufordern, verwenden Sie dieses Formular.

Sichtbarkeit und Protokollierung des Verbrauchs

Da alle erfassten Daten einem BYOL-Modell unterliegen, sind die Kosten für einen Auftrag transparent. Azure Data Manager for Agriculture bietet eine integrierte Protokollierung, um Transparenz über den Verbrauch von Verarbeitungseinheiten (Processing Unit, PU) für Aufrufe an den Upstreampartner Sentinel Hub zu schaffen. Die Informationen werden in der Kategorie SatelliteLogs der Standardprotokollierung von Azure Data Manager angezeigt.

STAC-Suche nach verfügbaren Bildern

Azure Data Manager for Agriculture unterstützt die branchenübliche Suchschnittstelle SpatioTemporal Asset Catalogs (STAC), um Metadaten zu Bildmaterial in der Sentinel Hub-Sammlung zu finden, bevor der Download von Pixeln erfolgt. Dazu akzeptiert der Suchendpunkt einen Ort in Form eines Punkts, Polygons oder Multipolygons sowie ein(e) Start- und Enddatum/-zeit. Wenn Sie bereits über die eindeutige Element-ID verfügen, können Sie diese auch als Array von bis zu fünf Elementen angeben, um diese spezifischen Elemente direkt abzurufen.

Wichtig

Um mit der STAC-Syntax konsistent zu sein, wird die Feature-ID ab der API-Version 2023-11-01-preview in Element-ID umbenannt.

Wenn Sie eine Element-ID angeben, werden alle Orts- und Zeitparameter in der Anforderung ignoriert.

Quellcodeverwaltung mit einer einzelnen Kachel

Veröffentliche Kacheln überlappen den Raum auf der Erde, um eine vollständige räumliche Abdeckung zu gewährleisten. Wenn sich die abgefragte Geometrie in einem Raum befindet, in dem mehrere Kacheln für einen angemessenen Zeitrahmen übereinstimmen, erstellt der Anbieter automatisch ein Mosaik des zurückgegebenen Bilds mit ausgewählten Pixeln aus dem Bereich der Kandidatenkacheln. Der Anbieter erzeugt das beste Ergebnisbild.

In einigen Fällen ist die Verwendung mehrerer Kacheln nicht wünschenswert, und die Rückverfolgbarkeit zu einer einzigen Kachelquelle wird bevorzugt. Um diese strenge Quellcodeverwaltung zu unterstützen, unterstützt Azure Data Manager for Agriculture die Angabe einer einzigen Element-ID im Erfassungsauftrag.

Hinweis

Diese Funktion ist erst ab Version „2023-11-01-preview“ der API verfügbar.

Wenn die Geometrie für eine angegebene Element-ID eine teilweise Abdeckung aufweist (z. B. wenn sich die Geometrie über mehr als eine Kachel erstreckt), geben die zurückgegebenen Bilder nur die Pixel wieder, die in der Kachel des angegebenen Elements vorhanden sind, und ergeben ein Teilbild.

Neuprojektion

Wichtig

Die Neuprojektionsfunktion hat sich gegenüber der API-Version „2023-11-01-preview“ geändert, ist aber sofort auf alle Versionen anwendbar. Ältere Versionen verwendeten eine statische Konvertierung von 10 m * 10 m am Äquator. Bilder, die vor diesem Release erfasst wurden, können eine andere Größe haben als Bilder, die nach diesem Release erfasst wurden.

Azure Data Manager for Agriculture verwendet WGS84 (EPSG: 4326), ein flaches Koordinatensystem. Sentinel-2-Bilder werden in UTM dargestellt, einem Bodenprojektionssystem, das sich der runden Erde annähert.

Die Übersetzung zwischen einem flachen Bild und einer runden Erde beinhaltet eine Näherungsübersetzung. Die Genauigkeit dieser Übersetzung ist am Äquator gleich (10 m^2), und die Fehlerspanne nimmt zu, je weiter sich der betreffende Punkt vom Äquator zu den Polen bewegt.

Aus Gründen der Konsistenz verwendet Azure Data Manager for Agriculture für alle Sentinel-2-Aufrufe die folgende Formel auf der Basis von 10 m^2:

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

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

$$ \ Wobei\ lat = Der Breitengrad\ des Schwerpunkts\ von\ der\ angegebenen\ Geometrie $$

Caching

Wichtig

Die Zwischenspeicherungsfunktion ist erst ab Version „2023-11-01-preview“ der API verfügbar. Das Zwischenspeichern von Elementen gilt nur für Abrufe, die auf der Element-ID basieren. Bei einer typischen Geometrie- und Zeitsuche werden die zurückgegebenen Elemente nicht zwischengespeichert.

Azure Data Manager for Agriculture optimiert die Leistung und die Kosten von stark wiederholten Aufrufen desselben Elements. Der Dienst speichert die letzten nach Element-ID abgerufenen STAC-Elemente fünf Tage lang in der Instanz des Kunden und ermöglicht den lokalen Abruf.

Beim ersten Aufruf des Suchendpunkts vermittelt Azure Data Manager for Agriculture die Anfrage und löst eine Anfrage an den Upstreamanbieter aus, um die übereinstimmenden oder sich überschneidenden Datenelemente abzurufen. Für die Anforderung fallen Anbietergebühren an.

Jede nachfolgende Suche verweist zunächst auf den Cache, um eine Übereinstimmung zu finden. Wenn es eine Übereinstimmung gibt, werden die Daten direkt aus dem Cache bereitgestellt. Dieser Prozess führt nicht zu einem Aufruf an den Upstreamanbieter, sodass keine weiteren Anbietergebühren anfallen. Gibt es keine Übereinstimmung oder ist die fünftägige Aufbewahrungsfrist abgelaufen, wird ein weiterer Aufruf für die Daten an den Upstreamanbieter weitergegegeben. Dieser Aufruf wird als weiterer erster Aufruf behandelt, sodass die Ergebnisse zwischengespeichert werden.

Wenn ein Erfassungsauftrag für eine identische Geometrie erfolgt, die durch dieselbe Ressourcen-ID referenziert wird und sich zeitlich mit einer bereits abgerufenen Szene überschneidet, verwendet Azure Data Manager for Agriculture das lokal gespeicherte Bild. Das Bild wird nicht erneut vom Upstreamanbieter heruntergeladen. Für diese Zwischenspeicherung auf Pixelebene gibt es kein Ablaufdatum.

Satellitenquellen, die Azure Data Manager for Agriculture unterstützt

Azure Data Manager for Agriculture befindet sich in der Vorschau und unterstützt das Erfassen von Daten aus der Sentinel-2-Konstellation.

Sentinel-2

Sentinel-2 ist eine Satellitenkonstellation, die die Europäische Weltraumorganisation (ESA) im Rahmen der Copernicus-Mission gestartet hat. Diese Konstellation besteht aus einem Satellitenpaar und verfügt über eine Payload für ein multispektrales (Multispectral Instrument, MSI), das 13 Spektralbänder abtastet: vier Bänder mit 10 m, sechs Bänder mit 20 m und drei Bänder mit 60 m räumlicher Auflösung.

Sentinel-2 umfasst zwei Produkte:

  • Daten der Ebene 1 für den oberen Teil der Atmosphäre.
  • Daten der Ebene 2 für den Boden der Atmosphäre. Diese Variante wird atmosphärisch korrigiert.

Azure Data Manager for Agriculture unterstützt das Erfassen und Abrufen von Sentinel_2_L2A und Sentinel_2_L1C Daten von Sentinel 2.

Bildnamen und -auflösungen

APIs, die Sie zum Erfassen und Lesen von Satellitendaten (für Sentinel-2) in Azure Data Manager for Agriculture verwenden, unterstützen die folgenden Bildnamen und -auflösungen:

Kategorie Imagename Beschreibung Native Auflösung
Rohbänder B01 Aerosole in Küstenbereichen 60 m
Rohbänder B02 Blau 10 m
Rohbänder B03 Grün 10 m
Rohbänder B04 Red 10 m
Rohbänder B05 Rote Kante der Vegetation 20 m
Rohbänder B06 Rote Kante der Vegetation 20 m
Rohbänder B07 Rote Kante der Vegetation 20 m
Rohbänder B08 Nahinfrarot (NIR) 10 m
Rohbänder B8A Schmales NIR 20 m
Rohbänder B09 Wasserdampf 60 m
Rohbänder B11 Kurzwelliges Infrarot (Short-Wave Infrared, SWIR) 20 m
Rohbänder B12 SWIR 20 m
Ausgabe des Sen2Cor-Prozessors AOT Karte der optischen Aerosoldicke 10 m
Ausgabe des Sen2Cor-Prozessors SCL Szenenklassifizierungsdaten 20 m
Ausgabe des Sen2Cor-Prozessors SNW Schneewahrscheinlichkeit 20 m
Ausgabe des Sen2Cor-Prozessors CLD Wolkenwahrscheinlichkeit 20 m
Abgeleitete Indizes NDVI Normalisierter differenzierter Vegetationsindex 10 m/20 m/60 m (benutzerdefiniert)
Abgeleitete Indizes NDWI Normalisierter differenzierter Wasserindex 10 m/20 m/60 m (benutzerdefiniert)
Abgeleitete Indizes EVI Erweiterter Vegetationsindex 10 m/20 m/60 m (benutzerdefiniert)
Abgeleitete Indizes LAI Blattbereichsindex 10 m/20 m/60 m (benutzerdefiniert)
Abgeleitete Indizes LAIMask Indexmaske für Blattbereich 10 m/20 m/60 m (benutzerdefiniert)
CLP Wolkenwahrscheinlichkeit basierend auf s2cloudless Werte reichen von 0 (keine Wolken) bis 255 (Wolken). 10 m/20 m/60 m (benutzerdefiniert)
CLM Wolkenmasken basierend auf s2cloudless Der Wert 1 stellt Wolken dar, 0 stellt Wolkenlosigkeit dar, und 255 stellt keine Daten dar. 10 m/20 m/60 m (benutzerdefiniert)
dataMask Binäre Maske, um die Verfügbarkeit von Daten zu kennzeichnen Der Wert 0 stellt die Nichtverfügbarkeit von Daten oder Pixeln dar, die außerhalb des Bereichs von Interesse liegen. Nicht zutreffend, pro Pixelwert

Wichtige Hinweise

Azure Data Manager for Agriculture verwendet CRS EPSG: 4326 für Sentinel-2-Daten. Die in den APIs zitierten Auflösungen befinden sich am Äquator.

Für die Vorschau:

  • Pro Mandant können maximal fünf Satellitenaufträge gleichzeitig ausgeführt werden.
  • Ein Satellitenauftrag kann mit einem API-Aufruf Daten für maximal ein Jahr erfassen.
  • Nur TIFs werden unterstützt.
  • Es werden nur 10-m-, 20-m- und 60-m-Bilder unterstützt.

Nächste Schritte