Sentinel-2 goes global

Great news ! As announced in Sentinel-2 Mission status, laser links to geostationary relay satellites are now working, both for S2B (since last October) and S2B (since a few days ago). Sentinel-2 5 days repetitivity is now nominal above all lands, and that's cool ! A big thank you to ESA, Copernicus and all the engineers who strived to achieve that !

 

Map of S2A and S2B acquisition segments on the 28th of February. Almost all segments over continents were acquires, and are available on https://peps.cnes.fr

Une grand nouvelle ! Comme annoncé dans le "Sentinel-2 Mission status", les liaisons par laser vers un satellite relais géo-stationnaire fonctionnent, à la fois pour S2B (depuis Octobre 2017) et S2A (depuis quelques jours). Les deux Sentinel-2 observent les 5 continents avec la répétitivité nominale de 5 jours, et c'est chouette !  Un grand merci à l'ESA, Copernicus et tous les ingénieurs qui ont permis cette réussite !

Amélioration de la détection des nuages hauts dans MAJA pour les images de Sentinel-2

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La recherche pour l'amélioration des performances des méthodes de MAJA repose actuellement sur une toute petite équipe au CESBIO, composée de deux personnes, Bastien Rouquié, qui travaille sur l'amélioration des estimations d'aérosols, et moi, qui passe presque tout mon temps en réunions, ou a écrire des articles de blog (et parfois les deux en même temps). C'est pour cette raison que de nombreux points que nous aimerions améliorer sur MAJA ne s'améliorent que lentement.

 

Absorption atmosphérique. En bleu, la réflectance de surface pour un pixel couvert de végétation, en fonction de la longueur d'onde, en rouge la réflectance au sommet de l'atmosphère pour ce même pixel. A 1.38 µm, la vapeur d'eau absorbe totalement la lumière provenant de la surface au niveau de la mer.

J'ai pu récemment consacrer un peu de temps à l'amélioration de la détection des nuages, notamment au dessus de l'eau, et plus récemment, à améliorer la détection des nuages hauts, en utilisant la  bande "cirrus" située à 1.38 µm, qui est disponible sur Sentinel-2 et Landsat 8. Comme précisé dans ce post, la bande "cirrus" est située dans une forte bande d'absorption de la vapeur d'eau, telle qu'au niveau de la mer, les photons ont très peu de chances de faire le parcours du soleil au satellite en passant par la surface de la terre sans être absorbés. Comme la majorité de la vapeur d'eau est située dans les basses couches de l'atmosphère, les nuages situés plus haut dans l'atmosphère ont davantage de chances de renvoyer de la lumière jusqu'au satellite. C'est donc un moyen de détecter les nuages hauts.

 

La méthode de détection parait donc très simple, il suffit de faire un seuillage sur la réflectance dans la bande 1.38 µm.  Malheureusement, c'est plus compliqué que ça.

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Theia produit au niveau 2A toute la bande côtière du Maghreb

Les tuiles en bleu viennent d'être ajoutées aux zones où Theia fournit des produits de niveau 2A.

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Depuis la découverte des récents bugs et la mise en place de moyens de les contourner, le rythme de  production de MUSCATE s'est accru, et nous avons donc pu étendre un peu les zones où nous fournissons des données Sentinel-2 (A&B) corrigées des effets atmosphériques, avec un bon masque de nuages: il s'agit de produits de niveau 2A fournis par la chaîne MAJA.

 

Nous venons de mettre en ligne toutes les données acquises sur la zone côtière du Maghreb, du Maroc à la frontière entre Algérie et Tunisie. Quelques tuiles manquantes ont également été rajoutées au sud du Maroc, et sur le Cap Bon, en Tunisie. Avec cet ajout de 50 tuiles, toutes les terres qui bordent la méditerranée occidentale sont donc suivies pat les produits de Theia (enfin, il manque les Baléares).

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[MUSCATE news] Distribution server in maintenance

New update: Muscate distribution server is back but you should use the following address until Monday: https://theia.cnes.fr/atdistrib/rocket/#/home . New products will be uploaded starting from Monday too. And since the week-end is there, it is not compulsary to downloard our L2A images until then (even if you can...)

Update : the server will also be down of Friday . Sorry for that

In order to solve the issue described in this post, MUSCATE distribution server is in maintenance. The distribution of new products should resume  tomorrow (Wednesday) or Thursday. Meanwhile, the production is going on. Sorry for the inconvenience.

Le serveur de distribution de MUSCATE est en maintenance pour résoudre le problème décrit dans cet article. La distribution de nouveaux produits devrait reprendre demain (mercredi) ou jeudi. Pendant les travaux, la production continue. Veuillez nous excuser pour ces perturbations.

Ceci n'est pas un aéroport

Sentinel-2 a acquis cette belle image de la campagne autour de Notre-Dame-des-Landes le 17 janvier 2018, le jour même où le Premier ministre annonçait que le projet d'aéroport du Grand Ouest était abandonné. Pour fêter l'occasion le ciel breton s'était éclairci !

Image Sentinel-2 de Notre-Dame-des-Landes. La zone d'aménagement différé (ZAD) est délimitée en rouge (polygone téléchargeable sur data.gouv.fr).

[MUSCATE News] Production resumed, distribution 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.

Update: it seems that the issues happened when sending products to the distribution server. A data base request became infinitely long, and the system waited for it. While a solution is being tested, the production just resumed at full speed, but the distribution is still stalled and should be started again on Monday.

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.

Mise à jour: les problèmes rencontrés se produisent lors de l'envoi des données au serveur de distribution. Une requête en base prend un temps infini, et le système finit par s'arrêter. La production vient de redémarrer à pleine vitesse, mais l'envoi des données pour la distribution a été désactivé, en attendant que la solution en cours de test soit validée.

 

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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