All LANDSAT 8 data acquired over France in 2014 are now available at Level 2A

=>

My colleagues from the THEIA production center at CNES just processed the last Level 2A LANDSAT 8 products acquired in 2014 over France. Weather was quite good during the last days of 2014 and a large number of cloud free pixels are available.

 

To download them  :

http://spirit.cnes.fr/resto/Landsat/


To access the documentation :

http://www.cesbio.ups-tlse.fr/multitemp/?page_id=3487

 

 

THEIA now distributes all the LANDSAT 5 and LANDSAT 8 data acquires over France since 2009, after atmospheric correction, and with a good cloud mask.

 

Tous les produits LANDSAT acquis en France en 2014 sont maintenant disponibles au niveau 2A

=>

Les collègues du centre de production MUSCATE de THEIA, au CNES viennent de traiter au niveau 2A les dernières données LANDSAT8 de 2014. Le temps était plutôt dégagé en cette fin décembre, de nombreuses images sont donc utilisables.

 

Pour les télécharger :

http://spirit.cnes.fr/resto/Landsat/


Pour accéder à la documentation :

http://www.cesbio.ups-tlse.fr/multitemp/?page_id=3487

 

Vous disposez donc maintenant de toutes les données LANDSAT 5 ou 8 acquises au dessus de la France depuis 2009, corrigées des effets atmosphériques, et avec un bon masque de nuages et d'ombres.

L'utilisation des données LANDSAT de THEIA

Depuis la fin du mois de mai, soit bientôt 8 mois, THEIA distribue des données LANDSAT (5,7 et 8 ) de niveau 2A sur la France, corrigées des effets atmosphériques et accompagnées d'un masque de nuage. Bien évidemment, comme Google, la NSA et la DCRI, nous surveillons l’utilisation de nos données. Voici quelques statistiques mises à jour :

 

Statistique 10/10/2014 19/01/2015
Nombre d'utilisateurs ayant téléchargé des données 68 87
Nombre d'utilisateurs ayant téléchargé plus de 5 produits 21 34
Nombre d'utilisateurs de LANDSAT 8 67 84
Nombre d'utilisateurs de LANDSAT 5 ou 7 5 8

 

Le succès de ces données est honorable, vu le peu de publicité (il y a encore des gens qui ne lisent pas ce blog !), la surface modérée couverte par le jeu de données (la France métropolitaine), et la période au cours de laquelle elles ont été diffusées, juste avant l'été : nous avons manqué la saison des stagiaires 2014.

 

Le nombre d'utilisateurs ayant chargé des séries temporelles est passé de 21 à 34 entre octobre et janvier, mais la majorité des utilisateurs ne récupèrent encore qu'une ou deux données sans nuages sur le serveur. L'objectif de ce produit est pourtant justement de montrer l'intérêt des séries temporelles et d 'aider les utilisateurs à se familiariser avec elles. Ce petit nombre s'explique peut-être par la difficulté de télécharger de longues séries de données (mais ce n'est pas très difficile non plus !). La raison principale tient probablement au besoin de formation des utilisateurs, qui ne sont pas habitués à ce type de produits, et au manque d'outils simples adaptés aux séries temporelles.

Le nombre de produits téléchargé a plus que doublé  au cours de ces trois derniers mois, avec l'apparition de bons clients ayant télécharge de gros volumes de données. Nous en sommes donc à 2546 téléchargements différents, et à 5800 téléchargements en tout, certains utilisateurs ayant bizarrement téléchargé plusieurs fois les mêmes données.

 

Statistique 10/10/2014 19/01/2015
Nombre total de produits différents téléchargés 1243 2646
LANDSAT8 781 1873
LANDSAT5 320 588
LANDSAT7 168 185

 

Les utilisateurs semblent surtout intéressés par les données récentes (LANDSAT8), plutôt que de données plus anciennes (LANDSAT 5 et 7). Les utilisateurs de LANDSAT 5 et 7 ont presque toujours téléchargé de longues séries de données, incluant presque toujours des données LANDSAT 8.

 

Statistique 10/10/2014 19/01/2015
Nombre de téléchargements moyen par tuile 12 28
Nombre de tuiles différentes au catalogue 93 93
Nombre de tuiles différentes téléchargées au moins une fois 80 93
Tuile la plus téléchargée Toulouse 180

 

A peu près toutes les tuiles de France ont été téléchargées, avec une moyenne de 28 téléchargements par tuiles et de grandes disparités d'une tuile à l'autre. Après la région Toulousaine, territoire du CESBIO, c'est la Belgique qui a fait l'objet du plus grand nombre de téléchargements.

 

J'ai eu très peu de retours sur ce que les utilisateurs pensent des données; n'hésitez pas à nous le dire, même si vous en êtes contents. Certains utilisateurs, surtout ceux n'utilisent qu'une ou deux images, semblent gênés par le découpage des données en tuiles, qui n'est pas un format habituel, et qui est en effet davantage destiné aux utilisateurs de séries temporelles. C'est d'ailleurs le format qui sera utilisé par Sentinel-2.

 

Enfin, je n'ai qu'une idée très vague de l'utilisation qui est faite des données LANDSAT diffusées, le site n'enregistre pas l'organisme d'origine des utilisateurs (contrairement à la NSA), et de très nombreux utilisateurs nous fournissent leur adresse gmail, ce qui ne nous donne pas beaucoup de renseignements (mais doit en donner beaucoup à Google). Les organismes qui contribuent au pôle THEIA et les universités représentent la majeure partie des utilisateurs, mais on note aussi quelques utilisateurs dans les pôles SIG des collectivités locales, et au moins 8 sociétés privées.

 

Là aussi, chers utilisateurs, n'hésitez pas à nous raconter ce que vous en faites, voire à nous proposer des articles pour ce blog.

 

 

 

 

USGS releases LANDSAT 8 data corrected from atmospheric effects

=>

Since Christmas (almost, December 23rd), USGS distributes LANDSAT 8 data corrected from atmospheric effects, as they already did for LANDSAT 5 and 7. These data have been long awaited and will be very useful.

 

Of course, USGS processing addresses the whole world. To access these products, you should use the earthexplorer.server. You will find the data by clicking on LANDSAT_CDR, as shown in the image on the right. You will have to order for their processing before being able to download them. Usually this processing is very quick.

 

We did not yet compare the USGS products developed by NASA (E.Vermote) with our Level 2A LANDAT 8 data acquired over France and produced and distributed by THEIA with CESBIO processor, but we will work into it shortly.

 

L'USGS distribue (enfin) les données LANDSAT 8 corrigées des effets atmosphériques

=>

Depuis Noêl ou presque (le 23/12),  l'USGS distribue aussi des données LANDSAT 8 corrigées des effets atmosphériques, comme c'était déjà le cas pour LANDSAT 5 et 7.Ces données étaient très attendues et devraient connaître un grand succès.

 

Bien évidemment, les traitements de l'USGS portent sur le monde entier. Pour y accéder, il faut utiliser le serveur earthexplorer. Les données peuvent être trouvées en cliquant sur LANDSAT CDR (Climate Data Record), comme montré sur l'image ci-jointe. Les données ne sont pas en ligne et doivent être commandées.

 

Nous n'avons pas encore fait de comparaison entre les produits de Niveau 2A de LANDAT 8 mis à disposition par THEIA sur la France avec la chaîne du CESBIO, et les traitements de l'USGS développés par la NASA (E.Vermote), mais nous y travaillerons prochainement.

 

Publication du 3e bulletin de THEIA.


Le centre de données THEIA vient de publier son troisième bulletin, dans lequel sont présentés les futurs produits que le centre pourrait mettre à disposition dans quelques années. N’hésitez pas à vous exprimer sur les produits qui vous intéresseraient en commentant cet article. Vous y trouverez aussi des nouvelles des projets SPOT5 (Take5) et LANDSAT.

 

 

High cloud detection using the cirrus band of LANDSAT 8 or Sentinel-2

Atmospheric absorption : in blue, the surface reflectance of a vegetation pixel, as a function of wavelength. In red, the reflectance of the same pixel at the top of atmosphere.  For a wavelength of 1.38 µm, water vapour totally absorbs the light that comes from the earth surface at sea level.

=>

The LANDSAT-8 and SENTINEL-2 satellites have a spectral band centered on the 1.38µm wavelength, which is designed to allow the detection of high altitude clouds. This spectral band corresponds to a strong absorption band of water vapour. its absorption is so strong that a photon emitted by the sun in this wavelength has nearly no chance to reach the earth surface, and even less to reach the satellite after that without being absorbed. The consequence is therefore that the surface is usually not visible on the images taken for the 1.38 µm channel.

 

 

However, as water vapour is concentrated in the lower layers of the atmosphere, the photons reflected by high clouds have much less chances to be absorbed. The 1.38 µm images display the higher parts of the atmosphere, and can be used to screen the high clouds, as it may be seen on the image below, on which a very large number of plane contrails may be observed (I counted 35, what about you ?)

 

This spectral band is therefore useful to detect these thin cirrus clouds which, without this band, were usually difficult to spot and used to degrade our reflectances time series.

 

LANDSAT 8 image taken over Paris in April 2013. On the left, the RGB color composite, and on the right the 1.38µm channel. The plane contrails can be easily detected, and given their number, one can see that we might have to choose whether to fly or to observe...

 

 

It is just sad that a simple threshold cannot do the detection with a 100% accuracy (but if it was the case, cloud detection would be easy for everyone, and we would not be useful anymore !)

First of all, the low clouds and the fog are very close to the surface and are not visible in that band. One has to use other criteria to detect them. Moreover, some mountains may emerge from the absorbing layers, all the more when the atmosphere is dry. A thresholding to detect high clouds must take into account the surface altitude, and for a better accuuracy, should take into account the waper vapour quantity and vertical repartition, which may be predicted using weather analyses.

 

Landsat 8 image taken above the center of Madagascar, in September 2013. On the left, the RGB color composite, and on the rght, the 1.38 µm channel. There is nearly no cloud on this image, but the surface reflectance is much greater than zero, because part or the region has an altitude above 1500m, and because the atmosphere was particularly dry on that day..


Finally, the 1.38µm channel is efficient to detect high clouds and especially thin cirrus, but has to be used with some precautions to avoid that all mountains be classified as high clouds. This is how we proceed in the MACCS processor.

 

 

 

 

 

 

La détection des nuages hauts avec la bande Cirrus de Landsat et Sentinel-2

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.

=>

Les satellites LANDSAT-8 et SENTINEL-2 possèdent une bande spectrale centrée sur la longueur d'onde 1.38 µm, destinée à la détection des nuages hauts. Cette bande spectrale correspond à une forte bande d'absorption de la vapeur d'eau. Cette absorption est tellement forte qu'il est très peu probable qu'un photon émis par le soleil arrive à la surface terrestre, et si celà arrive, il est encore moins probable qu'il parvienne ensuite jusqu'au satellite sans être absorbé. Résultat, sur les images de cette bande, la surface n'est en général pas visible.

 

Par contre, comme la vapeur d'eau est en général concentrée dans les basses couches de l'atmosphère, les photons réfléchis par les nuages hauts ont beaucoup moins de chances d'être absorbés. Les images que l'on observe dans cette bande permettent donc d'observer la partie haute de l'atmosphère, et donc de détecter les nuages hauts, comme on le voit sur l'image ci dessous, sur laquelle de très nombreuses traces d'avions sont visibles (j'en compte 35, et vous ?).

 

Cette bande permet donc enfin de détecter, par un simple seuillage, ces fameux cirrus fins qui jusqu'ici étaient assez mal détectés, étaient parfois pris pour des aérosols, et en général perturbaient nos mesures.

 

Image LANDSAT 8 acquise sur Paris le 14/04/2013. A gauche, composition colorée RGB, à droite, image de la bande 1.38µm. A voir le nombre de traces d'avions, on se dit qu'il va falloir choisir entre voler ou observer la terre...

 

Malheureusement, un simple seuillage pour détecter les nuages n'est pas infaillible. (mais si c'était le cas, la détection de nuages serait à la portée de tous et nous ne servirions plus à rien...).

 

D'abord, les nuages bas et les brouillards sont souvent proches de la surface et donc ne sont pas visibles dans cette bande, il faut utiliser d'autres critères pour les détecter. De plus, les montagnes peuvent émerger de la couche absorbante, et ce d'autant plus que l'atmosphère est sèche. Le seuillage pour détecter les nuages hauts doit donc prendre en compte l'altitude de la surface et, pour bien faire, devrait aussi dépendre de la quantité de vapeur d'eau, qui peut être prédite par les modèles météorologiques.

 

Image LANDSAT 8 acquise au centre de Madagascar le 13/09/2013. A gauche, composition colorée RGB, à droite, image de la bande 1.38µm. Il n'y a quasiment aucun nuage sur cette image, mais la réflectance de surface ne s’annule pas en raison de l'altitude supérieure à 1500m sur la partie visible de l'image et de l'atmosphère particulièrement sèche ce jour là.


Bref, cette bande 1.38 µm est efficace pour détecter les nuages hauts et notamment les cirrus fins,  mais doit être employée avec quelques précautions afin d'éviter que toutes les montagnes soient systématiquement déclarées nuageuses. C'est ce que nous faisons dans la chaîne MACCS.

 

 

 

 

 

Production d'un nouveau lot de données LANDSAT8 sur la France

Image typique de cette période du mois d’août 2014 (ici, la région de Champagne), mais en cherchant bien, on peut trouver quelques trous au milieu des nuages...

Les collègues du centre de production MUSCATE travaillant au CNES pour le centre de données THEIA rajoutent un nouveau lot de données LANDSAT 8 tous les 15 jours.Les dernières données produites vont du 3 au 16 août 2014, elles sont donc produites avec un délai d'un mois à un mois et demi par rapport à leur acquisition.

 

Nous pourrions faire un peu mieux, avec un risque de ne pas traiter certaines images si l'USGS ne les met pas à disposition rapidement. Cela arrive assez rarement, mais cela arrive. Faites nous savoir (en commentant ce blog) si vous avez vraiment besoin d'une mise à disposition plus rapide.

 

Les données sont disponibles ici, sans licence à signer, il suffit de s'inscrire :

http://spirit.cnes.fr/resto/Landsat

Je vous rappelle qu'il est possible d'en télécharger un grand nombre d'un coup, comme expliqué ici

And now, LANDSAT 8 2014

A partir de maintenant, le pôle THEIA mettra en ligne tous les mois un lot de données LANDSAT 8 supplémentaire, récemment acquises au dessus de la France. Le dernier lot publié va jusqu'au 31 mai 2014. Les données sont toujours à la même adresse : http://spirit.cnes.fr/resto/Landsat/

Nous vous conseillons toujours la lecture de la description de leur traitement, du guide d'utilisation du serveur de distribution, et de la méthode pour télécharger des lots de données d'un seul coup.

 

From now on, THEIA will release each month a new bunch of LANDSAT 8 products recently acquired over France. The most recent date is now the 31st of May 2014. The data can be downloaded from : http://spirit.cnes.fr/resto/Landsat/.

We still advise you also to read the processing description. the short user's guide for the distribution server, and a manual to download a lot of data at once.