Доступ к Sentinel-2 L2A: через AWS Element 84 STAC

Контекст

Изначально планировали Copernicus Data Space (browser.dataspace.copernicus.eu) – бесплатный официальный портал ESA. На 2026-05-25 он недоступен с российских IP (санкционный геоблок) и не открывается даже через VPN на проверенных EU-локациях.

Текущее решение – AWS Open Data + Element 84 STAC. Sentinel-2 L2A раздаётся бесплатно в bucket sentinel-cogs (us-west-2), без requester-pays, в формате Cloud Optimized GeoTIFF. Каталог – через STAC API https://earth-search.aws.element84.com/v1. Регистрация не нужна.

Архитектура доступа

+-------------------------+        +--------------------------+
| AWS Element 84 STAC API |        | AWS S3: sentinel-cogs    |
| earth-search.aws         |        | us-west-2, public        |
| .element84.com/v1        |        | формат: COG (GeoTIFF)    |
+-----------+-------------+        +-----------+--------------+
            |                                  |
            | поиск по bbox + дате             | HTTPS GET по конкретной полосе
            v                                  v
   +-----------------+              +---------------------+
   | find_sentinel.py |---asset URL->| explore_sentinel.py |
   | (pystac-client)  |              | (rasterio)          |
   +-----------------+              +---------------------+

Преимущества по сравнению с .SAFE

Аспект .SAFE (Copernicus) COG (AWS Element 84)
Доступ из РФ заблокирован работает
Регистрация да нет
Скачивание архив ~1 ГБ можно читать удалённо без скачивания
Формат JP2 в .SAFE-папке COG GeoTIFF, по одной полосе на файл
Range-чтение нет да (HTTP range -> только нужное окно)
Пирамиды overview нет да (1:2, 1:4, 1:8, 1:16)

Использование

1. Поиск tile

c:\Projects\AgroNDVI\.venv\Scripts\python.exe c:\Projects\AgroNDVI\src\find_sentinel.py `
    --lon 38.98 --lat 45.04 `
    --from 2024-06-01 --to 2024-06-30 `
    --max-cloud 10 `
    --save

Сохраняет каталожный JSON в data/catalog/<tile-id>.json с URL на полосы B04, B08, visual, scl, thumbnail.

2. Чтение метаданных и preview

c:\Projects\AgroNDVI\.venv\Scripts\python.exe c:\Projects\AgroNDVI\src\explore_sentinel.py `
    --catalog data\catalog\S2A_37TDK_20240603_0_L2A.json

rasterio тянет данные удалённо через /vsicurl/, по HTTP-range запросам. Полное чтение всего tile (10980×10980 px) занимает ~10-30 секунд, но обычно нам нужно лишь окно над конкретными полями – это секунды.

3. Где какая полоса нужна

Для MVP проекта работаем с двумя полосами 10 м:

NDVI = (B08 - B04) / (B08 + B04).

Дополнительно для маскирования облаков и теней:

Что покрывает первый tile

S2A_37TDK_20240603_0_L2A (3 июня 2024, облачность 0.09%):

Параметр Значение
MGRS tile 37TDK
Проекция EPSG:32637 (UTM zone 37N)
Разрешение 10 м/px (для B04, B08)
Размер 10980 × 10980 px (~120 МП)
BBox WGS84 37.73 - 39.12 E, 44.16 - 45.15 N
Покрывает юго-запад Краснодарского края: Новороссийск, Анапа, Темрюк, Тамань, северные склоны Кавказа

Сам город Краснодар лежит на восточной кромке этого tile. Если нужны поля севернее (Кубанские степи, основной массив озимой пшеницы) – смежные tile 37TEK (восток) или 37TDL (север). Их подберём, когда нарисуем границы реальных полей.

Когда понадобится автоматизация серии

День 4 плана – скачивание серии tile за весь вегетационный сезон озимой пшеницы (октябрь 2023 - июль 2024, ~50 tile). Скрипт уже готов в виде find_sentinel.py – расширим его, чтобы он сохранял серию за период, а не один лучший tile.

Альтернативные источники, тоже доступны из РФ

На случай если Element 84 STAC временно ляжет: