[VENµS] La forêt de Bouconne a résisté à l'attaque à la bombyx

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Je vous avez laissés à la mi-juillet avec un suspense insoutenable: la forêt de chênes de Bouconne, véritable poumon de l'agglomération de Toulouse, allait-elle résister à l'attaque à la bombyx dont elle était la victime ? Le bombyx disparate est un petit papillon dont la chenille vorace apprécie les chênes, qui cette année a pullulé dans certaines zones de la forêt de Bouconne, au point où ses dégâts sont devenus visibles depuis 700 km d'altitude. Tout était expliqué dans ce billet de début Juillet.

 

Mais rassurez vous, nos satellites ont continué à veiller sur la forêt, et c'est avec joie que nous pouvons constater que tout va mieux, grâce à cette belle série d'images du satellite Venµs du CNES et de l'agence spatiale Israélienne. Sur ces images, nous avons utilisé des fausses couleurs, et la végétation apparaît en rouge. C'est l'observation dans le proche-infra rouge qui est la plus sensible à la vigueur de la végétation, et c'est cette bande spectrale qui apparaît ici en rouge. Sur cette série, on remarque que c'est en juin que l'effet de défoliation est le plus important, sur deux zones de la forêt dont la couleur tourne au brun, et que dès la mi juillet, la situation s'améliore. Sur la dernière image du 4 août, on ne distingue plus qu'une légère différence entre les zones attaquées en juin et les autres.

Série d'images Venµs en fausses couleurs, de mai à début août 2019, au dessus de la forêt de Bouconne à l'ouest de Toulouse. Les données sont présentées en fausses couleurs, le proche infra rouge est en rouge, alors que les canaux bleu et vert correspondent aux bandes bleues et vertes. Plus la végétation est vigoureuse, plus la couleur est rouge.

Maintenant que les chenilles se sont métamorphosées en papillons qui ne pensent plus qu'à butiner et se reproduire (vivent les vacances !), les chênes ont pu en profiter pour produire de nouvelles feuilles, et commencer à stocker des réserves pour l'hiver. Les spécialistes indiquent que les années d'attaques à la bombyx, qui heureusement n'ont pas lieu tous les ans, les cernes sur les troncs sont plus resserrées, ce qui prouve que l'attaque a un impact sur la croissance des arbres. Si  certains de ces spécialistes passent par ici, j'aimerais bien savoir pourquoi les attaques se sont concentrées sur deux bandes de la forêt, et pas sur toute celle-ci. Pour quelles raison certaines parties ont-elle mieux résisté que d'autres ? Avons nous des espèces d'arbres différents, des ages différents, des sols différents ?

 

Au passage, vous pouvez noter le grand nombre d'images claires disponibles sur cette série, grâce à la répétitivité temporelle de Venµs, qui fait des observations tous les deux jours. Ces données ont été corrigés des effets atmosphériques, ce sont des produits de niveau 2A. Vous pouvez observer que les  teintes changent très lentement, sans les variations dues à la quantité d'aérosols dans l'atmosphère, ce qui montre que nos traitements, réalisés avec MAJA, fonctionnent bien. Si vous souhaitez accéder aux données, celles-ci sont disponibles, gratuitement, sur https://theia.cnes.fr.

 

Vous voilà rassurés, vous pouvez donc passer d'aussi bonnes vacances que les bombyx disparates (sous leur forme de papillons) !

 

Synthèses mensuelles de la durée d'enneigement dans les Alpes françaises

Pour le Conservatoire botanique national alpin j'ai généré les cartes de durée d'enneigement par mois (avril, mai, juin et juillet) pour 2016, 2017 et 2018 à partir de toutes les images Sentinel-2 et Landsat-8 disponibles chez Theia sur les Alpes (tuiles 31TGM 32TLS 31TGL 32TLR 31TGK 32TLQ). Normalement la méthode est conçue pour faire des synthèses annuelles donc j'étais curieux de voir le résultat au pas de temps mensuel.

[Theia] Un nouveau bulletin Theia est paru

Le Bulletin n°11 de Theia, préparé par Isabelle Biagiotti, vient de paraître !

Au sommaire

  • les nouvelles du réseau : l’ART Nouvelle-Calédonie, les produits Humidité du sol, la chaîne Maja, la traque des moustiques, l’occupation des sols de la Réunion…
  • des articles sur les missions satellitaire SWOT et Thrishna, la plateforme A2S, Mundi Web Service, le Cospar…
  • un focus sur le produit Neige
  • des échos de recherche sur l’assimilation des données à haute résolution spatiale sur les surfaces terrestres et le suivi de la biomasse
  • deux nouveaux portraits de chercheurs impliqués dans Theia

Lire le nouveau Bulletin

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Le catalogue Theia/Muscate compte maintenant 200 000 produits Sentinel2 de niveau 2 et 3

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Le centre de production THEIA MUSCATE a franchi une nouvelle étape dans la nuit du 26 au 27 juin 2019. Il y a maintenant 200 000 produits Sentinel-2 N2A et N3A dans notre catalogue. Il a fallu deux ans et demi pour passer le cap des 100 000 produits en août dernier , mais nous avons doublé ce nombre en moins d'un an. C'est la preuve que notre système de production est maintenant mature et robuste, même s'il demande encore beaucoup de travail de la part de l'équipe d'exploitation, que nous remercions beaucoup !

 

Mais comme vous pouvez le voir ci-dessous, si le nombre de produits Sentinel-2 est le plus élevé, et aussi le plus téléchargé, le nombre de types de produits que nous fournissons aux utilisateurs augmente régulièrement. Nous vous parlerons bientôt du produit " qualité de l'eau" qui vient d'apparaître à la fin de la liste.

 

Le traitement des données Sentinel-2 L2A au Sahel progresse

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Comme nous l'avions annoncé en Novembre, le centre de production MUSCATE de Theia rajoute progressivement des zones au Sahel, qui sont affichées sur l'image ci-dessous. Les données sont traitées à partir de décembre 2016, ce qui nous fait une grande quantité de données à traiter. Nous avons donc commencé avec les tuiles les plus à l'ouest, au Sénegal sur la zone UTM28, puis de proche en proche vers l''Est.


Zone de traitement Sentinel-2 sur le Sahel proposée à Theia. En vert foncées les tuiles qui déjà traitées par Theia, en teintes claires, les tuiles que nous ajoutons progressivement.

 

Depuis quelques jours, Theia a terminé le traitement des tuiles de la zone UTM29 qui

En rouge, les zones déjà disponibles en temps réel et depuis fin 2016, en bleu, les zones qui le seront bientôt.

couvre principalement le Nord de la Guinée et l'Ouest du Mali, mais aussi partiellement le sud de la Mauritanie et la Sierra Leone et le Nord Ouest de la Côte d'Ivoire. Le traitement de la zone UTM 30 qui couvre le Burkina Faso et le Mali, est lui aussi bien avancé. L'est de cette zone est terminé, et l'ouest avance bien, comme le montre l'animation ci-dessous. La zone UTM31 a elle aussi été mise en production. N'hésitez pas à jeter un coup d’œil de temps en temps à la carte des zones couvertes de MUSCATE. Les tuiles en bleu deviennent rouges dès que l'on passe au traitement au fil de l'eau.

 

Les données peuvent être téléchargées ici :

https://theia.cnes.fr

 

Animation sur la région de la ville de Mopti, au Mali, avec environ une image par mois en 2017. La série temporelle s'étend entre deux saisons des pluies et couvre la saison sèche. De nombreuses cicatrices d'incendies sont visibles pendant la saison sèche. Quelques ombres apparaissent, qui correspondent en fait aux ombres des cirrus corrigées par MAJA. Les ombres sont marquées dans les produits.

Plus de 1000 téléchargements en deux ans pour le code de correction atmosphérique MAJA

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Nous avons commencé à distribuer MAJA gratuitement en juillet 2017, il y a moins de deux ans, et le logiciel a déjà été téléchargé plus de 1000 fois (1068 précisément aujourd'hui). Celà représente en moyenne plus de deux téléchargements par jour de semaine, et ces dernières semaines, nous avons atteint environ 4 téléchargements par jour. Bien sûr, c'est probablement beaucoup moins que Sen2cor, qui dispose d'un financement confortable pour le rendre facile à installer et à utiliser sur un ordinateur personnel, sous Windows, IOS ou Linux. Mais les deux logiciels ne jouent pas dans la même catégorie: Sen2cor a été conçu pour fonctionner du côté client, tandis que MAJA a été conçu pour être robuste et efficace dans les environnements de production.

 

MAJA ne fonctionne que sur linux, et ses algorithmes multi-temporels le rendent moins facile à utiliser. MAJA fait des calculs beaucoup plus complexes que Sen2cor, en deux fois moins de temps que Sen2cor grâce à une bonne parallélisation utilisant la bibliothèque Orfeo Toolbox C++ Library. Malgré cette complexité, beaucoup d'utilisateurs semblent avoir réussi à le faire fonctionner.


Comparaison de séries temporelles d'images de MAJA (Gauche) and Sen2cor (droite) sur la région de Naples. Les masques de nuages sont soulignés en vert, et les ombres en jaune. Cliquez sur l'image pour l'agrandir.

La version de MAJA que nous recommandons actuellement est la version 3.3 qui apporte de nombreuses améliorations.

Deux outils permettent de faire tourner MAJA efficacement :
- Sen2Agri, pour lequel MAJA (et son ancienne version MACCS) a été téléchargé environs 700 fois
- Start-MAJA, qui est un petit orchestrateur que j'ai d'abord développé pour mon usage personnel, puis publié en open source sur github. Il a été téléchargé 450 fois et a reçu 18 étoiles sur la plateforme github du CNES , et 45 sur mon dépôt github personnel, où il était disponible avant de basculer vers celui du CNES.

Les téléchargements de STart-MAJA sur github pendant la dernière quinzaine

 

Cependant, il n'est pas facile de savoir combien d'utilisateurs ont réussi à l'installer correctement, et combien ont échoué. Nous savons que certains utilisateurs parviennent à l'installer facilement. Nous recevons souvent des commentaires et des questions lorsque les utilisateurs ne réussissent pas immédiatement, et nous ne connaissons pas la proportion de ceux qui abandonnent. Nous serions heureux de recevoir plus de retours sur les difficultés rencontrées et sur le taux de succès. N'hésitez pas à nous informer !

MAJA est un logiciel développé par la société CS-SI pour le compte du CNES (service DNO/OT/IS, Imagerie Spatiale). Les méthodes ont été définies par le CESBIO avec des apports du DLR. D'autres services du CNES (DSO/SI/MO, physique de la mesure optique) et compagnies (Magellium, Cap Gemini, Thales-IS) on apporté leur concours à son développement et sa validation.

 

Les dépôts d'avalanche sur le glacier du Miage vus par le produit neige Theia

Récemment j'ai extrait la carte de la durée de l'enneigement faite à partir des produits neige Theia pour la Direction Départementale des Territoires de Haute-Savoie (DDT 74). Pour cela j'ai traité quatre tuiles Sentinel-2 ce qui couvre une bonne partie des Alpes du Nord.

Durée de l'enneigement du 01 septembre 2017 au 31 aout 2018 calculée à partir des produits Theai

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En inspectant cette image mon œil a été attiré par des anomalies positives sur la langue rocheuse du glacier du Miage au sud du Mont-Blanc (cliquer sur l'image pour agrandir).

Ces surfaces qui restent enneigées plus longtemps que leur voisinage sont des dépôts d'avalanche bien visibles sur Google Earth. Je n'ai pas trouvé la date de l'image utilisée par Google Earth mais on remarque la bonne correspondance entre les dépôts de cette photo instantanée et le produit de durée d'enneigement (un peu comme dans ce post historique) !


Note

Comme pour les Rocheuses Canadiennes, j'ai d'abord cherché la limite haute de l'altitude des zones de forêts pour ne garder que les zones ouvertes d'altitude où le produit Theia est le plus robuste. Ce qui m'a permis de conclure qu'en première approximation on peut conserver les zones situées au-dessus de 2000 m.

Densité du couvert forestier dans les tuiles T31TGL, T31TGM, T32TLR et T32TLS par tranche d'altitude d'après le produit Copernicus Tree Cover Density 2015 à 100 m de résolution. Pour chaque case, le trait rouge central indique la médiane, et les bords inférieur et supérieur indiquent respectivement les 25ème et 75ème percentiles. Les boites à moustaches s'étendent jusqu'aux points de données les plus extrêmes non considérés comme des valeurs aberrantes, et les valeurs aberrantes sont tracées individuellement à l'aide du symbole «+».

Les séries temporelles de niveau 3A de Sentinel-2

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Le mois d'avril, malgré un ennuagement certain, nous a de nouveau offert une belle synthèse sans nuages. En fait, les produits de Niveau 3A de Theia utilisent 46 jours centrés sur le 15 du mois, nous avons donc bénéficié du beau temps des derniers jours de mars ou des premiers jours de mai. Comme chaque mois, Peter Kettig du CNES a produit les synthèses de niveau 3A à partir des données Sentinel-2 du mois précédent. Une colonne de tuiles est dégradée sur l'Ouest de la France. Il s'agit d'un problème dû à la récupération des données Sentinel par PEPS. Nous allons la retraiter.
Les données à pleine résolution, avec leurs masques de qualité, peuvent être téléchargées depuis le serveur de distribution Theia au CNES.

Si vous n'avez pas peur d'y passer trop de temps, alors que de nombreuses urgences vous attendent, vous pouvez jeter un œil aux mosaïques de ces produits disponibles sur la France depuis Juillet. Chaque mosaïque est accessible à partir des liens ci-dessous :

Une chouette interface de visualisation (merci à Michel Lepage !), est aussi disponible ci-dessous, pour comparer la synthèse d'octobre avec celle des mois précédents.

voir en plein écran

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Exploitation combinée de VENµS, Sentinel-2 and Landsat-8 : les bandes spectrales

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L’utilisation combinée des données de VENµS, Sentinel-2 et Landsat-8 peut permettre d’augmenter la probabilité d’obtenir des images sans nuage ou de suivre de manière détaillée des phénomènes à évolution rapide.

Afin de faciliter cette combinaison, le tableau ci-dessous présente de manière résumée les correspondances entre les bandes spectrales des instruments. VENµS ne comporte pas de bande spectrale dans le moyen infrarouge.

La figure ci-dessous présente les bandes spectrales de VENµS et Sentinel-2 dans le domaine 400 à 1000 nm. Les bandes SWIR de Sentinel-2 ne sont incluses.Le tableau ci-dessous présente les combinaisons de bandes usuelles

La figure ci-après permet d'apprécier le degré de similarité des réponses spectrales de ces bandes usuelles.

Les réponses spectrales détaillées de chaque instrument sont disponibles via les pages web suivantes :

VENµS

http://www.cesbio.ups-tlse.fr/multitemp/?page_id=14229

SENTINEL-2

https://earth.esa.int/web/sentinel/user-guides/sentinel-2-msi/document-library/-/asset_publisher/Wk0TKajiISaR/content/sentinel-2a-spectral-responses

LANDSAT

https://landsat.usgs.gov/spectral-characteristics-viewer

https://landsat.usgs.gov/landsat/spectral_viewer/bands/Ball_BA_RSR.xlsx