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Microsoft Planetary Computer Pro 的 STAC 概述

2025-05-20

本文概述了时空资产目录（STAC）规范及微软 Planetary Computer Pro 的使用方式。

STAC 规范

STAC 规范是一种开放、社区驱动的标准，便于查找、合并和使用地理空间数据。 STAC 提供了用于描述和编录“空间空间资产”的通用结构。这意味着你可以使用它来索引和整理跨空间和时间的数据。

因此，STAC 使组织能够使其地理空间资产可供广大用户访问。 STAC 目录可用于组织多种类型的地理空间资产数据，包括：

卫星、空中和无人机图像
LIDAR 和 SAR 数据
全动作视频
超光谱数据
其他派生数据格式

此外，STAC 还可用于现有和新兴的云原生数据格式，例如云优化地理TIFF（COG）和 GeoParquet。

自 2018 年发布以来，许多组织迅速采用 STAC 来组织其空间数据。这些组织包括卫星运营商、政府机构、民间团体和商业公司。

STAC 规范由四个补充标准组成，用于描述地理空间资产、将这些资产组织成组，以及使这些资产可通过通用 API 进行搜索。具体而言，这些 STAC 标准包括：

行星计算机专业版在数据管理的各个方面都使用 STAC 规范。

STAC 目录

GeoCatalogs 简介

行星计算机专业服务允许你在 Azure 订阅中创建 GeoCatalog 资源，以便引入、管理、搜索和分发地理空间数据集。 GeoCatalog 是一种 Azure 资源，从 STAC API 的角度来看，在逻辑上等效于 STAC 目录。 STAC 目录是 STAC 层次结构中的顶级对象，在逻辑上对 STAC 集合和 STAC 项进行分组。可以通过使用 JSON Web 查看器来查看特定 GeoCatalog 的 STAC 目录 JSON，方法是访问 https://<your geocatalog uri>/json-api?path=/。有关 STAC 目录规范的详细信息，请参阅 STAC 目录规范。

使用以下信息定义 GeoCatalog：

领域	DESCRIPTION
订阅	部署 GeoCatalog 实例的 Azure 订阅
资源组	部署 GeoCatalog 实例的 Azure 资源组
名称	GeoCatalog 实例的名称
区域	部署 GeoCatalog 实例的 Azure 区域。

目前，行星计算机专业人员可以在以下 Azure 区域中部署 GeoCatalog：

美国东部
美国中北部
西欧
加拿大中部

可以使用 Azure 门户或 Azure Rest API 预配 GeoCatalog。若要了解如何将 GeoCatalog 部署到 Azure 订阅，请阅读创建 GeoCatalog 资源。

STAC 集合

集合简介

通过 GeoCatalog，可以创建集合来存储和组织 Azure 上的地理空间数据集。 STAC 集合用于描述一组共享属性和元数据的 STAC 项，例如公共地理区域或传感器。请参阅 STAC 集合规范，了解有关 STAC 集合概念的详细信息。

集合定义

行星计算机专业遵循 STAC 集合规范，该规范定义了一组通用字段来描述数据集和包含的项。

在集合中，可以指定存储在该集合中的数据的类型和结构。还可以添加呈现配置设置，以使用行星计算机专业版资源管理器可视化集合中的数据。

GeoCatalog 中的集合以 JSON 格式定义，并包含以下字段：

领域	DESCRIPTION
身份证件	必需 - 提供程序中的唯一集合的标识符。
类型	必需 - STAC 元素类型，必须是“集合”。
标题	集合的简短描述性单行标题。
DESCRIPTION	必填 - 使用详细的多行说明以完全解释集合。
许可证	必需 - 集合的许可证。
盘区	必需 - 描述集合的空间（经度/纬度）和时态（日期范围）范围。
提供者	捕获或处理集合内容的任何组织。
摘要	键值对列表，概述了包含的项的属性。
集合资产	与集合直接关联的数据文件，例如缩略图。
项目资产	有关集合项中包含的数据文件的详细信息。有关详细信息，请参阅项目资产。
链接	必需 - 资源和相关 URL 的链接对象列表。
关键字	描述集合的关键字列表。
STAC 版本	必需 - 集合使用的 STAC 版本。

项资产

该 item_assets 字段在集合级别提供了一种方法，用于确定任何子项中可用的资产（数据文件）。此字段中列出的资产并不意味着所有资产都适用于所有项目（它应该是可用资产的集合，而不是可用资产的交集）。此字段在 GeoCatalog 中通过 STAC 规范的 item_assets 扩展启用。如果要在 GeoCatalog 资源管理器中可视化项目，则需要项目资产扩展。

该 item_assets 字段本身是一个对象，至少包含以下两个字段：

领域	类型	DESCRIPTION
标题	字符串	客户端和用户的显示标题。
描述	字符串	资产的说明提供了更多详细信息，例如处理或创建资产的方式。
类型	字符串	资产的媒体类型。
角色	字符串列表	资产的语义角色，类似于链接中的 rel 用法。

集合 JSON 示例

以下示例演示了最小集合 JSON。有关更多字段，请参阅 STAC 集合规范。

{
  "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"
}

有关稍微复杂一些的示例 JSON，请查看此示例，其中介绍了来自国家农业图像计划（NAIP）的开放数据集。

集合配置

为了在 GeoCatalog 资源管理器中可视化集合，必须定义多个配置，包括：

STAC 项

STAC 项目简介

使用 GeoCatalog，您可以将地理空间数据集存储并组织成集合。 STAC 项是 GeoCatalog 集合中的核心对象，其中包含场景的元数据，以及指向该场景的资产的链接（如卫星图像）。项的元数据允许 GeoCatalog 搜索和查询空间资产。请参阅 STAC 项目规格，了解有关 STAC 项的详细信息。

项目定义

行星计算机专业遵循 STAC 项目规范，该规范定义了一组用于描述项的常见字段，例如时间范围以及与项目相关的资产。项以 JSON 格式定义，可以灵活扩展以包含更多元数据。

有效的 STAC 项需要以下字段：

领域	DESCRIPTION
身份证件	必需 - 项的父集合中唯一的项的标识符
类型	必需 - GeoJSON 对象类型;必须是“功能”
几何学	必需 - 将此项表示资产的完整占用情况定义为 GeoJSON Geometry 对象
边界框	必需 - 此项所表示资产的边界框的坐标
性能	必需 - 物品的其他元数据
资产	需要 - 与项目关联的数据资产，每个资产都有一个唯一标识符。
收集	必需 - 项的父集合的 ID
链接	必需 - 指向资源和相关 URL 的链接对象列表
STAC 版本	必需 - 项使用的 STAC 版本

超出这些必填字段的项的常见元数据包括日期和时间、许可证、提供者、仪器等。

项 JSON 示例

以下示例显示了一个基本项 JSON。

{
  "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"
      ]
    }
  }
}

STAC 扩展

目前，GeoCatalog 会自动将以下扩展添加到所有引入的集合：

STAC 扩展也可以在 STAC 项级别使用。用户可以免费添加所需的任何其他 STAC 扩展，但 GeoCatalog 当前不会验证扩展。

有关 STAC 扩展的完整列表，包括每个扩展的成熟度，请参阅 GitHub 上的 STAC 扩展页。

STAC API

行星计算机专业版 API 符合 STAC API 规范，使你能够快速轻松地搜索 PB 级数据集，以查找满足需求的特定数据资产。识别这些资产后，可以使用 GeoCatalog 的 API 查看或下载资产。

后续步骤

快速入门 Microsoft 行星计算机专业版

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