[MUSCATE News] Production stalled

Sorry for those of you waiting for our real time products, MUSCATE production is stalled these days. The teams are working hard to put it back in production.

Désolé pour ceux d'entre vous qui attendent nos produits. La production de MUSCATE est arrêtée. Les équipes travaillent d'arrache pied pour la remettre en route.

Tous nos voeux pour 2018 !

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Que cette nouvelle année vous apporte joie et bonheur, et pas seulement dans l'utilisation de séries temporelles !

 

Sans aucune originalité, ce début d'année est l'occasion de faire un petit bilan de l'année 2017. Voici, dans notre domaine, quelques uns des faits que je retiendrai :

  • la consécration du programme Copernicus, et des satellites Sentinel. Plus de 110 000 personnes se sont inscrites pour accéder aux données depuis 2015 !  A mon avis, ce succès est dû à la combinaison de plusieurs facteurs : les données sont gratuites et faciles d’accès, les observations sont répétitives, régulières et fréquentes sur le monde entier, et les données sont de grande qualité. Un grand bravo à l'ESA et à l'UE, sans oublier la contribution du CNES pour la qualité des images de Sentinel-2 et l'étalonnage de Sentinel-3. Continue reading

Fréquentation du blog en 2017

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Une sixième année commence pour le blog Séries Temporelles, et comme d'habitude, c'est l'occasion de revenir sur sa fréquentation, et de faire un peu d'autosatisfaction.

 

Le blog reçoit toujours plus de visites. même si la croissance devient inférieure à 20%..en un an. Les visiteurs Français ne constituent plus que 35% des visites. Les Etats-Unis viennent en second, suivis par le Maroc, ce qui est probablement un effet de la longue implantation du CESBIO à Marrakech.

2013 2014 2015 2016 2017
Nombre de visites 13985 22928 34723 47773 57692
Nombre de pages lues 30922 46940 66947 89555 105846

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Premières validations de la carte d'occupation du sol OSO

En 2017, le Centre d'Expertise Scientifique OSO (Occupation du SOl) par l'intermédiaire du CESBIO a produit une carte d'occupation du sol de l'année 2016 à l'échelle du territoire métropolitain français et corse. On l'appelle la carte d'occupation du sol OSO ! Cette carte est le résultat de traitements automatiques massifs de séries temporelles d'images satellites optiques Sentinel-2. Comme les images Sentinel-2, cette carte a une résolution spatiale de 10 m correspondant à une unité minimale de collecte (UMC) de 0.01 ha. L'occupation du sol est décrite grâce à 8 classes au premier niveau et 17 classes à second niveau de détail, définies en fonction des potentialités de détection de l'imagerie Sentinel-2 et des besoins exprimés par des utilisateurs finaux. Ces classes couvrent les grands thèmes d'occupation du sol (surfaces artificialisées, agricoles et semi-naturelles).

Son principal avantage en comparaison avec d'autres cartes d'occupation du sol existantes, (loin de nous l'idée de les critiquer) est son exhaustivité territoriale et surtout sa fraîcheur ! Disposer d'une carte d'occupation du sol exhaustive sur l'ensemble du territoire national au premier trimestre de l'année suivante, c'est ce qu'OSO vous propose !

Quelle richesse thématique ?

Les classes détectées par télédétection sont celles du second niveau, celles du premier niveau sont obtenues par agrégation des classes du second niveau :

  • Culture annuelle
    • Culture d'hiver
    • Culture d'été
  • Culture pérenne
    • Prairie
    • Verger
    • Vigne
  • Forêt
    • Forêt de feuillus
    • Forêt de conifères
  • Formation naturelle basse
    • Pelouse
    • Lande ligneuse
  • Urbain
    • Urbain dense
    • Urbain diffus
    • Zone industrielle et commerciale
    • Surface route / asphalte
  • Surface minérale
    • Surfaces minérales
    • Plages et dunes
  • Eau
    • Eau
  • Glaciers et neiges éternelles
    • Glaciers et neiges éternelles

Avec quelle qualité ?

Valider une carte d'occupation n'est pas une procédure simple. Il s'agit de s'interroger sur :

  • la spécification des classes
  • l'échelle de validation
  • le jeu de données de validation

Dans tous les cas, il est rarement possible d'établir une validation exhaustive sur l'ensemble d'un territoire. Classiquement, une validation statistique permet d'appréhender partiellement la précision de la cartographie obtenue, et ne permet pas d'identifier l'ensemble des confusions thématiques et des erreurs géométriques de classification.

La suite de cet article tente de qualifier la précision de la carte d'occupation du sol OSO de 2016 grâce à des jeux de données de partenaires du CES OSO. Une première validation, intrinsèque au processus de classification, a été effectuée. Les résultats statistiques sont visibles ici.

Le jeu de données d'échantillons de la couverture de surface a été produit grâce à des bases de données nationales telles que la BD Topo, le Registre Parcellaire Graphique (RPG) et Corine Land Cover. 70% de ces échantillons ont été utilisés pour l'apprentissage et 30% pour la validation a posteriori visible sur la figure ci-dessous. Cette validation, bien que pertinente, s'appuie sur des échantillons dont la génération suit la même procédure que les échantillons d'apprentissage, biaisant quelque peu l'indépendance de la validation.

Validation de la carte d'occupation du sol OSO avec 30% des échantillons extraits des 3 jeux de données utilisés lors de la classification - BD Topo, Registre Parcellaire Graphique et Corine Land Cover)

De plus, il nous était impossible de valider les deux cultures annuelles de la classification. En effet, l'indisponibilité du RPG pour l'année 2016 et 2015 (toujours indisponible le jour de l'écriture de cet article), nous a amené à développer une méthode d'apprentissage basée sur le principe de l'adaptation de domaine utilisant des échantillons du RPG 2014. Cette méthode est très bien expliquée ici. Quoiqu'il en soit, il nous était impossible de valider la classification des cultures d'été et d'hiver de 2016, seuls des échantillons issus du terrain nous le permettait, en voilà la preuve !

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Venµs à l'honneur en Haute-Garonne et en Ariège en 2018

Le satellite Franco-Israelien Venµs, attendu depuis si longtemps, a été lancé le 2 août 2017. 110 sites dans le monde vont être observés en 2018 et 2019 à 10 m de résolution et avec 12 bandes spectrales. Alors que la plupart des sites ne correspondent qu’à l’emprise d’une scène Venµs (27 à 32 km de large (est-ouest) * 27 km nord-sud), le site ‘Toulousain’ couvre un transect de 168 km du nord de la Haute-Garonne (Grenade) jusqu’en Espagne, en passant par les Pyrénées ariégeoises (dont le Mont Vallier), prolongé par un 2ème transect de 157 km de long en Espagne jusqu’à l’embouchure de l’Ebre (carte en ligne).

 

L’intérêt d’avoir choisi un si grand transect est la grande diversité des conditions pédo-climatiques due au relief varié de la zone, des types de cultures et de végétation et enfin de pratiques humaines de gestion (type d’agriculture, d’élevage…), sur un nombre de kilomètres assez restreint. Ce transect Venµs permettra ainsi d’étudier de nombreux agro-écosystèmes différents.

Le transect Venµs, de Toulouse à l'espagne.

L’intérêt majeur de la mission scientifique Venµs est d’offrir une très forte revisite temporelle : chaque site sera observé tous les 2 jours. En combinant les données de Venµs avec celles de Landsat 8 et Sentinel-2, la revisite sera presque quotidienne. Au niveau scientifique, il s’agit de préparer les futures missions spatiales opérationnelles et de démontrer l’intérêt d’une fréquence temporelle très élevée. Au niveau thématique, ces 2 années 2018 et 2019 vont permettre de suivre finement les évolutions rapides des phénomènes naturels comme les variations du manteau neigeux, la croissance des cultures, les stades phénologiques des diverses végétations (forêts, prairies, cultures, autres milieux naturels), etc… Pour être pleinement valorisés, ces sujets nécessiteront des observations de terrain de qualité sur ces deux années 2018 et 2019. Nous faisons donc acte d’information, voire d’appel à volontaires, pour collecter des données de terrain pertinentes. Ci-dessous, nous listons les principaux sujets déjà prévus ou potentiels, pour chacune des 2 grandes zones géographiques du transect ; ainsi que les principaux acteurs pré-identifiés.

 

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Utilisation de Copernicus Atmosphere dans la correction atmosphérique de MAJA

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La principale difficulté de la correction atmosphérique réside dans la détermination des propriétés optiques des aérosols : il faut connaître les propriétés optiques du type d'aérosols présent dans l'atmosphère et déterminer leur quantité, symbolisée par l'épaisseur optique. Il est très difficile, à partir des données Sentinel-2, de déterminer le type d'aérosols, et notre chaîne MAJA, utilisée pour générer les produits L2A de Theia se contente de déterminer l'épaisseur optique des aérosols en supposant le type d'aérosols connu.
 
La version opérationnelle actuelle de MAJA utilise, durant la correction atmosphérique, un type d'aérosol constant spatialement et temporellement, ce qui affecte la qualité de la correction atmosphérique si le type d'aérosol choisi n'est pas le bon. L'alternative proposée ici est d'utiliser l'information venant de CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service), qui fournit des prévisions d'épaisseur optique (AOT pour Aerosol Optical Thickness, voir figure ci-dessous) pour cinq types d'aérosols différents : dust, black carbon, sea salt, sulfate et organic matter.

Cartes d'épaisseur optique des aérosols issues de CAMS (AOT) à la longueur d'onde 550 nm le 14 Juin 2016, 03:00 UTC: (haut gauche) pussières, (haut droit) sel de mert, (bas gauche) carbone noir, and (bas droit) sulfate.

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Les séries temporelles d'images à haute résolution pour la modélisation des échanges de surface

English version right here.

 

Les modèles de surface simulent les échanges d’eau et d’énergie entre le sol, le couvert (végétal ou non) et l’atmosphère. Leurs  applications vont de  la prévision numérique du temps à la modélisation de l’état hydrique des sols.

 

Bilans d’eau et d’énergie du continuum sol-plante

 

Cependant, ces modèles, initialement conçus pour simuler de grandes étendues, utilisent des paramètres du couvert à basse résolution (au-delà du kilomètre) qui sont issus des observations satellites à moyenne  résolution (MODIS, VEGETATION). Ces paramètres sont principalement l’indice foliaire, le type de végétation, l’albédo de la surface. Or, les paysages agricoles d’Europe de l’Ouest sont caractérisés par un patchwork de cultures avec des parcelles bien inférieures au kilomètre carré et des cycles de végétation très différentes (cultures d’été, cultures d’hiver, …) qui ne peuvent être décrits qu’à haute résolution. De plus, les pratiques culturales (dites anthropiques car liées à une action de l’homme) comme la rotation des cultures ou l’irrigation, ne sont également généralement pas prises en compte.

 

Les produits satellite à haute résolution spatiale et temporelle issus de la mission Sentinel-2 peuvent contribuer à palier à ces lacunes puisqu’ils ont une résolution inférieure à l’échelle de la parcelle.

 
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L'Antarctique de nouveau sous l'œil de Sentinel-2

Après un hiver pleins de rebondissements en Antarctique, j'avais écris "il est temps que la luminosité revienne pour que les acquisitions Sentinel-2 redémarrent !".

Ça y est ! Le paysage qui se découvre petit-à-petit sous l’œil de Sentinel-2 est toujours aussi somptueux et pleins de surprises. Par exemple, la première image claire de la langue flottante du glacier de l'Île du Pin montre l'iceberg géant qui s'est décroché en septembre. Nous avions suivi l'évolution de la fissure à l'origine de ce détachement l'été dernier avec Sentinel-2. En zoomant, on peut apercevoir le bleu éclatant de la glace comprimée d'un iceberg renversé. Ce mini iceberg couvre quand même une surface équivalente à 20 terrains de football.


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Le bulletin Theia est sorti !

De la part de Sophie Ayoubi, chargée de la communication de Theia

Le 8ème numéro du bulletin du pôle de données et de services surfaces continentales Theia vient de paraître.

A découvrir dans ce numéro :

  • Actualités
  • Nouveaux produits
  • Services et outils
  • Applications et thématiques
  • Développement instrumental
  • Accompagnement utilisateur

Téléchargez le bulletin de Theia en version impression (3.6 Mo) ou version allégée (932 Ko) ou feuilletez-le en ligne dans l'espace Calaméo de Theia.

Retrouvez l’ensemble des numéros dans la rubrique bulletins.

La mission Sentinel-2 va vraiment bientôt fournir des données tous les 5 jours, partout !

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Mise à jour : L'ESA progresse rapidement, les acquisitions de toutes les terres ayant défilé sous S2B étaient disponibles sur PEPS le 12 Novembre.

 

La mission Sentinel-2, qui se compose de deux satellites jumeaux, S2A et S2B, a été déclarée opérationnelle par l'ESA au début du mois d'Octobre, même si chacun des satellites n'observait en fait que sur une orbite sur deux, sauf en Europe et en Afrique. Résultat, la répétitivité de 5 jours n'était disponible que sur ces deux continents, et passait à 10 jours ailleurs. Heureusement, dans le dernier Sentinel-2 mission status report, l'ESA a annoncé cette excellente nouvelle :

 

Sentinel-2A et -2B observent ensemble l'Europe, l'Afrique et le Groenland avec une répétitivité de 5 jours. Le reste du monde est observé tous les 10 jours. L'observation complète et systématique de toutes les terres tous les 5 jours sera obtenue quand la liaison EDRS deviendra opérationnelle. Ceci est attendu pour décembre 2017 à la fois pour S2A et S2B.

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