Visão geral do STAC para o Microsoft Planetary Computer Pro

Este artigo fornece uma visão geral da especificação do Catálogo de Ativos SpatioTemporal (STAC) e como ele é usado pelo Microsoft Planetary Computer Pro.

Especificação do STAC

A especificação STAC é um padrão aberto e orientado pela comunidade que facilita a localização, a combinação e o uso de dados geoespaciais. O STAC fornece uma estrutura comum para descrever e catalogar "ativos espaciais". Isso significa que você pode usá-los para indexar e organizar dados em espaço e tempo.

Como resultado, o STAC permite que as organizações tornem seus ativos geoespaciais acessíveis a uma ampla gama de usuários. Os catálogos STAC podem ser usados para organizar muitos tipos de dados de ativo geoespaciais, incluindo:

• Imagens de satélite, aérea e drone
• Dados LIDAR e SAR
• Vídeo de movimento completo
• Dados hiperespectrais
• Outros formatos de dados derivados

Além disso, o STAC pode ser usado com formatos de dados nativos de nuvem existentes e emergentes, como COGs (Cloud Optimized GeoTIFFs) e GeoParquet.

Desde seu lançamento em 2018, muitas organizações adotaram rapidamente o STAC para organizar seus dados espaciais. Essas organizações incluem operadores satélites, agências governamentais, grupos da sociedade civil e empresas comerciais.

A especificação stac consiste em quatro padrões complementares para descrever ativos geoespaciais, organizar esses ativos em grupos e tornar esses ativos pesquisáveis por meio de APIs comuns. Especificamente, esses padrões STAC incluem:

• Catálogo STAC
• Coleção STAC
• Itens STAC
• STAC API

O Planetary Computer Pro usa a especificação STAC em todos os aspectos do gerenciamento de dados.

Catálogos STAC

Introdução ao GeoCatalogs

O serviço Planetry Computer Pro permite que você crie um recurso do GeoCatalog em sua assinatura do Azure para ingerir, gerenciar, pesquisar e distribuir conjuntos de dados geoespaciais. Um GeoCatalog é um recurso do Azure que, do ponto de vista da API STAC, é logicamente equivalente a um Catálogo STAC. Um Catálogo STAC é o objeto de nível superior na hierarquia STAC que agrupa logicamente coleções STAC e Itens STAC. Você pode ver o JSON do Catálogo STAC para um GeoCatalog específico usando o visualizador de JSON online acessando https://<your geocatalog uri>/json-api?path=/. Consulte a Especificação do Catálogo STAC para saber mais sobre a especificação do Catálogo STAC.

Um GeoCatalog é definido usando as seguintes informações:

Campo	Descrição
Subscrição	Assinatura do Azure em que uma instância do GeoCatalog é implantada
Grupo de Recursos	Grupo de recursos do Azure em que uma instância do GeoCatalog é implantada
Nome	Nome de uma instância do GeoCatalog
Região	Região do Azure em que uma instância do GeoCatalog é implantada.

Atualmente, o Planetry Computer Pro pode implantar GeoCatalogs nas seguintes regiões do Azure:

• Leste dos EUA
• Centro-Norte dos EUA
• Europa Ocidental
• Canadá Central

Um GeoCatalog pode ser provisionado usando o portal do Azure ou a API Rest do Azure. Para saber como implantar um GeoCatalog em sua assinatura do Azure, leia criar um recurso do GeoCatalog.

Coleções STAC

Introdução às coleções

Um GeoCatalog permite que você crie coleções para armazenar e organizar conjuntos de dados geoespaciais no Azure. Uma coleção STAC é usada para descrever um grupo de itens STAC que compartilham propriedades e metadados, como uma área geográfica ou sensor comum. Consulte a especificação da coleção STAC para saber mais sobre o conceito da coleção STAC.

Definição de coleção

O Planetary Computer Pro segue a especificação da coleção STAC que define um conjunto de campos comuns para descrever o conjunto de dados e itens incluídos.

Em uma coleção, você pode especificar o tipo e a estrutura dos dados armazenados nessa coleção. Você também pode adicionar configurações de renderização para visualizar dados na coleção usando o Explorador do Planetary Computer Pro.

As coleções no GeoCatalog são definidas no formato JSON e incluem os seguintes campos:

Campo	Descrição
Número de Identificação	Obrigatório – Identificador para a coleção que é exclusiva em todo o provedor.
Tipo	Obrigatório - Tipo de elemento STAC; deve ser "coleção."
Título	Título descritivo curto de uma linha para a coleção.
Descrição	Obrigatório – Descrição detalhada de várias linhas para explicar totalmente a coleção.
Licenças	Obrigatório - licenças de coleção.
Extensão	Obrigatório – descreve as extensões espaciais (longitude/latitude) e temporais (intervalo de datas) da coleção.
Provedores	Qualquer uma das organizações que captura ou processa o conteúdo da coleção.
Resumos	Lista de pares chave-valor que fornecem uma visão geral das propriedades dos Itens incluídos.
Ativos de coleção	Arquivos de dados diretamente associados à coleção, por exemplo, uma imagem em miniatura.
Ativos do item	Informações de detalhes sobre os arquivos de dados incluídos nos Itens da coleção. Para obter mais informações, consulte Ativos de Item.
Links	Obrigatório – Lista de objetos de link para recursos e URLs relacionadas.
Palavras-chave	Lista de palavras-chave que descrevem a coleção.
Versão do STAC	Obrigatório – versão STAC usada pela coleção.

Ativos de itens

O campo item_assets, no nível da coleção, fornece uma maneira de determinar quais recursos (arquivos de dados) estão disponíveis em qualquer subitem. Os ativos listados neste campo não implicam que todos os ativos estão disponíveis para todos os Itens (deve ser a união dos ativos disponíveis, não a interseção dos ativos disponíveis). Esse campo é habilitado em um GeoCatalog por meio da extensão item_assets da especificação STAC. A extensão de ativos de itens é necessária se você quiser visualizar itens no GeoCatalog Explorer.

O item_assets campo é em si um objeto, com pelo menos dois dos seguintes campos:

Campo	Tipo	Descrição
título	cadeia de caracteres	O título exibido para clientes e usuários.
descrição	cadeia de caracteres	Uma descrição do Ativo fornecendo mais detalhes, como como ele foi processado ou criado.
tipo	cadeia de caracteres	Tipo de mídia do ativo.
funções	lista de cadeias de caracteres	As funções semânticas do ativo, semelhantes ao uso de rel em links.

Exemplos de JSON de coleção

O exemplo a seguir mostra uma coleção mínima em JSON. Para obter mais campos, consulte a especificação da coleção STAC.

{
  "id": "example-collection",
  "type": "Collection",
  "title": "Example collection",
  "description": "An example collection",
  "license": "CC-BY-4.0",
  "extent": {
    "spatial": {
      "bbox": [
        [
          -180,
          -90,
          180,
          90
        ]
      ]
    },
    "temporal": {
      "interval": [
        [
          "2018-01-01T00:00:00Z",
          "2018-12-31T23:59:59Z"
        ]
      ]
    }
  },
  "links": [],
  "stac_version": "1.0.0"
}

Para obter um JSON de exemplo um pouco mais complexo, confira este exemplo que descreve um conjunto de dados aberto do NaIP (Programa Nacional de Imagens agrícolas).

Configuração de coleta

Para visualizar coleções no GeoCatalog Explorer, há várias configurações que devem ser definidas, incluindo:

• Definição de mosaico
• Configuração de renderização
• Configurações de Tile
• Campos que podem ser consultados

Itens STAC

Introdução aos itens STAC

Um GeoCatalog permite que você armazene e organize conjuntos de dados geoespaciais em coleções. Um item STAC é o objeto principal em uma coleção do GeoCatalog, contendo metadados para uma cena e links para ativos dessa cena (como uma imagem de satélite). Os metadados de um item permitem que o GeoCatalog pesquise e consulte ativos espaciais. Consulte a Especificação de Item STAC para saber mais sobre os Itens STAC.

Definição de item

O Computador Planetário Pro adere à Especificação de Item STAC, que define um conjunto de campos comuns para descrever um Item, como o intervalo de tempo e os ativos relacionados ao Item. Os itens são definidos no formato JSON e podem ser expandidos de forma flexível para incluir mais metadados.

Um item STAC válido requer os seguintes campos:

Campo	Descrição
Número de Identificação	Obrigatório - identificador para o item que é único na coleção pai do item
Tipo	Obrigatório - Tipo de objeto GeoJSON; deve ser "Recurso"
Geometria	Obrigatório – define a extensão total do ativo representado por este Item como um objeto Geometria GeoJSON
Caixa delimitadora	Obrigatório - coordenadas da caixa delimitadora do ativo representado por esse Item
Propriedades	Obrigatório – Outros metadados para o Item
Ativos	Obrigatório – ativos de dados associados ao Item, cada um com uma chave exclusiva
Cobrança	Obrigatório – ID da coleção-mãe do item
Links	Obrigatório – Lista de objetos de link para recursos e URLs relacionadas
Versão do STAC	Obrigatório – versão do STAC usada pelo Item

Metadados comuns para itens além desses campos necessários incluem data e hora, licenças, provedores, instrumento e muito mais.

Exemplo de item JSON

O exemplo a seguir mostra um item JSON básico.

{
  "stac_version": "1.0.0",
  "stac_extensions": [],
  "type": "Feature",
  "id": "20201211_223832_CS2",
  "bbox": [
    172.91173669923782,
    1.3438851951615003,
    172.95469614953714,
    1.3690476620161975
  ],
  "geometry": {
    "type": "Polygon",
    "coordinates": [
      [
        [
          172.91173669923782,
          1.3438851951615003
        ],
        [
          172.95469614953714,
          1.3438851951615003
        ],
        [
          172.95469614953714,
          1.3690476620161975
        ],
        [
          172.91173669923782,
          1.3690476620161975
        ],
        [
          172.91173669923782,
          1.3438851951615003
        ]
      ]
    ]
  },
  "properties": {
    "datetime": "2020-12-11T22:38:32.125000Z"
  },
  "collection": "simple-collection",
  "links": [
    {
      "rel": "collection",
      "href": "./collection.json",
      "type": "application/json",
      "title": "Simple example collection"
    },
    {
      "rel": "root",
      "href": "./collection.json",
      "type": "application/json",
      "title": "Simple example collection"
    },
    {
      "rel": "parent",
      "href": "./collection.json",
      "type": "application/json",
      "title": "Simple example collection"
    }
  ],
  "assets": {
    "visual": {
      "href": "[URL]",
      "type": "image/tiff; application=geotiff; profile=cloud-optimized",
      "title": "3-Band Visual",
      "roles": [
        "visual"
      ]
    },
    "thumbnail": {
      "href": "[URL]",
      "title": "Thumbnail",
      "type": "image/jpeg",
      "roles": [
        "thumbnail"
      ]
    }
  }
}

Extensões do STAC

Atualmente, um GeoCatalog adiciona automaticamente as seguintes extensões a todas as coleções ingeridas:

• itens-ativos
• tabela

Extensões STAC também podem ser usadas no nível do item STAC. Os usuários são livres para adicionar quaisquer outras extensões STAC desejadas, mas o GeoCatalog atualmente não valida as extensões.

Para obter uma lista completa de extensões STAC, incluindo a maturidade de cada uma delas, consulte a página de extensões STAC no GitHub.

API STAC

As APIs do Planetário Computer Pro estão em conformidade com a especificação da API STAC, possibilitando que você pesquise com rapidez e facilidade conjuntos de dados de escala petabyte para encontrar ativos de dados específicos que atendam às suas necessidades. Depois que esses ativos forem identificados, você poderá exibir ou baixar os ativos usando as APIs do GeoCatalog.

Próximas etapas

Introdução ao Microsoft Planetary Computer Pro

Conteúdo relacionado

• Criar uma Coleção STAC com a interface web do Microsoft Planetary Computer Pro
• Criar um item STAC no Microsoft Planetary Computer Pro