Sen2agri system released

After 3 years of development, we are very happy to share the news of Sen2Agri system release. Sen2Agri system is a fully automatic production system to produce agriculture information from Sentinel-2 data, with a focus on food security applications. For this reason, the final user meeting was held in Rome at Food and Agriculture Organization and World Food Program. The Sen2Agri project was funded and managed by ESA, and developed by a consortium led by Université Catholique de Louvain, with CESBIO, CS France and CS-Romania.

A very attentive audience at the User Final Meeting, in the impressive World Food Programm conference room

The system manages the following operations :

  • Sentinel-2 and LANDSAT 8 data download,
  • L2A processing with MACCS/MAJA software (developed by CNES and CESBIO)
  • Monthly Synthesis product generation (with a method developed at CESBIO)
  • Generation of LAI products (based on a method developed at INRA, France, and updated, integrated to Orfeo Toolbox by CESBIO)
  • A Crop mask (issued several times per year), with two different methods :
    • without in situ data (method developed at UCL)
    • with in-situ data (method developed at CESBIO)
  • A crop type product (with a method developed at CESBIO, an early version of iota2 processor)

The scientific work behind the methods was described in a special issue of MDPI remote sensing.

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Monthly cloud free syntheses merging Sentinel-2 and Landsat 8

To compute a cloud free synthesis of surface reflectances every month, a good repetitivity of observations is necessary. The weighted average method we developed at CESBIO, and which will be part of ESA's sen2agri system was coded by Cosmin Udroiu at CS Romania. It was meant to work with both Sentinel-2 sensors and an observation every fifth day. As we are still waiting for the launch of Sentinel-2B, the monthly syntheses obtained with Sentinel-2A alone really lack cloud free data.

 

On the left, the Sentinel-2A monthly synthesis, above Odessa (Ukraine) in May, and on the right its flag, with, in black, the areas flagged as cloud or cloud shadow. When a pixel is flagged as cloud or cloud shadow, the monthly synthesis provides the minimum blue reflectance, which tends to avoid clouds (if possible), but often selects cloud shadows.

 

Fortunately, the Sen2agri L3A processor is designed to work with LANDSAT 8 too, as both satellites have similar spectral bands, and as the MACCS atmospheric correction used to produce the L2A input products works for both sensors. Of course LANDSAT 8 geometric resolution is not that of Sentinel-2, so to avoid degrading Sentinel-2 imagery when LANDSAT8 data are available, we give Landsat 8 a very low weight in the weighted average. As a result, Landsat is really taken into account only when no cloud free Sentinel-2 was available during the synthesis period.

 

Same result as above, but including LANDSAT 8 data. A cloud free date at least is now found for every pixel. The water mask obtained from Level 2A product is a little wrong on the Landsat 8 image due to the presence of turbid waters and thin clouds. A solution for this problem will be implemented in next MACCS L2A version. Note that the monthly synthesis of both Sentinel-2 and LANDSAT-8 leaves nearly no visible artifacts on the lands.


For a better comparison of both versions, here is a little animation of composites with and without Landsat 8.

The Sen2Agri system is still in validation phase and should be released as open source next May, 6 months from now. The L3A synthesis processor will be also implemented within Theia and monthly L3A products will be distributed by Theia as it is already the case for L2A products.

Des cartes de cultures irriguées pour une meilleure gestion de l'eau en agriculture

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Dans un billet précédent, je vous avais brièvement présenté:

  • les problématiques liées à la consommation en eau inhérente à la culture du maïs irrigué en France;
  • les projets de recherche relatifs à cette thématique dans lesquels le Cesbio est impliqué.

Pour classer les surfaces agricoles irriguées, en cours de campagne et à l'échelle d'un territoire, nous nous sommes, dans un premier temps, focalisés sur l'utilisation d'images satellitaires optiques.
Dans les lignes qui vont suivre, je vais vous présenter le travail réalisé pour générer des cartes de cultures irriguées avec les séries temporelles Landsat-8 de niveau 2A mises à disposition par le pôle Theia.

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First Sentinel-2 monthly cloud free syntheses from the Sen2Agri system

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The Sen2Agri System, funded by ESA, is now on its pre-operational phase. It has just completed its first mass production and in this context, we just obtained our first Level 3A syntheses obtained with Sentinel-2A. Level 3A products are monthly syntheses of non cloudy pixels.

Syntheses

The monthly syntheses are produced by the Sen2Agri system. They use as input 2A level products processed by the MACCS processor, which provides surface reflectance along with cloud masks and shadow masks and snow and water masks. As their name suggests, the syntheses are produced once a month, but can be based on a bit longer time periods to increase chances to get cloud free observations.

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Les premières synthèses mensuelles Sentinel-2 issues du système Sen2Agri

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Le système Sen2Agri, financé par l'ESA, est en phase de validation pré-opérationnelle. Il vient donc de réaliser ses premières productions de masse. Dans ce cadre, nous venons d'obtenir, avec Sentinel-2A, nos premières synthèses de Niveau 3A, c'est à dire des synthèses mensuelles des réflectances de surface des pixels non nuageux.

Synthèses

Les synthèses mensuelles sont produites par le système Sen2Agri. Elles utilisent en entrée des produits de niveau 2A traités par la chaîne MACCS, qui fournit des réflectances de surface accompagnées de masques de nuages et d'ombres et masques de neige et d'eau. Comme leur nom l'indique, les syntheses sont produites une fois par mois, mais peuvent se baser sur des périodes de temps un peu plus longues pour accroître les chances d'avoir des observations claires.

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SPOT4 (Take 5) special issue is now complete

The last time I showed this post on the front page, in March, I thought the special issue about SPOT4 (Take5) was complete, but we were lacking a paper about snow cover, which came a little late, but still on time to join the special issue. The paper by Jean-Pierre Dedieu and colleagues was just released :

14 papers have finally been published in the SPOT4 (Take5) special issue in MDPI remote sensing. As this journal is an open access journal, all the papers may be accessed from the special issue webpage.

Some news about Sentinel-2 from Living Planet Symposium

 

If I haven't posted for more than a week, it is because I have been participating to the Living Planet Symposium 2016 in Prague. With the preparation, travel, and participation to this crazy symposium. I say crazy because it is packed with about 3000 people, of which I know only about 300. When you want to go from a room to another, it takes as much as 20 minutes as you meet at least 3 or 4 of your colleagues and have a chat. But I do not need to tell you, as very likely, you were there too !

One of the 6 to 8 rooms, packed with people at the same time

 

The good news is that I have had access to a lot of information. I will start by some news about Sentinel-2 of course. Some of these news are not good.

  • The launch of Sentinel-2B has been postponed by to 2017, probably between March and June, due to a delay with the Rockot launcher. This is very annoying as accounting with the time needed for the commissioning phase, it means we will only rely on a 10 days repetitivity during modt of 2017.
  • The availability of Sentinel-2 ortho-rectified data with ground control points has also been postponed to the end of 2016, while initially it was planned in June. ESA says it is due to the fact that the global reference images (GRI) are not ready yet worldwide. We thus will have to cope with registration errors of about 1 pixel within the same orbit and 2 pixels when comparing data from 2 orbits. ESA had announced last year that they would introduce the reference data per continents starting by Europe, but it seems they changed their minds. Still I was told that the GRI for Europe and Australia are available or will be very soon, so why not starting a prodution of ortho-rectified data on those continents ?
  • ESA is also going to change and shorten the very long names of their products and start to distribute data tile wise. Of course, this is good news as the choices made before were not convenient, and it is better correcting it now, as the data backlog is short, but it means everyone will have to change his software. This might delay several productions downstream ESA ground segment.
  • ESA has published a new version of Sen2cor, which is said to seriously enhance the scene classification which was really bad in the previous version, especially for its cloud and cloud shadows mask. I will test it of course, as soon as I find some time.

 

This image background image is a monthly synthesis of Sentinel-2 images of august 2016, covering the whole Czech Republic. It was processed by MACCS to level 2A  and then to level 3A by the synthesis method we developed at CESBIO and implemented within Sen2Agri package. The overlayed landcover map itself was generated by GISAT in the Czech Republic based mainly on Sentinel-1 data, as Sentinel-2 data last summer were still quite scarce. This poster was shown on the 10x10m advert on the congress centre, alternating with a nice bikini (sorry, I only have the Sentinel image !)

 

I have been very positively surprised by how our user community has started using the time series, instead of using images only. It is clear we have entered a new chapter of remote sensing history on the application side, with much more robust results. The case studies based on one image have completely disappeared on the presentations, even if they are still present on the posters. Sentinel-1 examples were impressive and joint uses of both Sentinels 1 & 2 are rising. As the recently launched Sentinel-3A seems to be working well, it is clear ESA has set up a great system Europe can be proud of. And on top of that, ESA really know how to organise a symposium !

 

2015

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Dear reader,  may 2015 bring you health and happyness !


2015 should be a great year for the time series of optical images at a high resolution, with the launch of Sentinel 2A in Mat, in less than four months ! We have been waiting for it for so long that we can hardly believe it will be launched so soon. And to help you wait until then. SPOT5 orbit will be changed, to observe a hundred of sites with a 5 day repetitivity similar to that of Sentinel-2, until the end of August.

 

This post is also an opportunity to recall what was achieved in 2014 :

  • In February, we started the Sen2Agri project for l'ESA, with our partners, UCL, CS-SI France and CS-SI Romania. This project which is keeping us busy busy aims at producing a system for automatic classification of crops at the scale of whole countries.
  • In March, THEIA released a new version of SPOT4 (Take5) data, in particular with an enhanced geometrical superposition. This data set has now been downloaded by more than 600 users.
  • In May, the production in near real time (with a delay of 15 to 20 days) of LANDSAT 8 L2A products over France started (this type of product is still not available at USGS, but not for long, I guess...), followed by the processing of de 3 years of LANDSAT 5 & 7 data. 5 years of data, from 2009 to 2014, with an interruption in 2012, after LANDSAT 5 end of life and before LANDSAT 8 launch.
  • In September, CNES finally decided to launch SPOT5 (Take5) experiment,  thanks to a large contribution from ESA. The call for sites proposal was launched by ESA in November, and was largely successful, with 62 proposals for a hundred of sites. The analysis of this proposal is now on-going, and the choice will be difficult as the proposed applications are rich and very diverse.
  • In September too, CESBIO hosted the meeting of THEIA Scientific Expertise Centres, which allowed to identify about 20 products that the centre could prepare in the coming years. These products are described in the recent THEIA bulletin (in French).
  • In November, CNES hosted the SPOT4 (Take5) users meeting, to summarize data use, with a hundred of participants and  23 excellent presentations of the applications allowed by the experiment.
  • In December, we finally launched the call for sites proposal for Venµs mission, which will be launched in 2016. The deadline is January the 28th, 2015.

 

We will have several topics to comment for this blog that starts its third year, with a large audience : it received 23000 visits, and 47000 pages were read, a 50 % increase compared to last year. These weeks, it is getting harder for me to maintain a rhythm of a post per week that I tried to keep in the first two years. Contributions of data users are welcome !

In white, the countries from which no visit was observed in 2014 (Ouganda, Afghanistan)

Liste of the 10 countries from which the most frequent visits are observed.

2015

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Chers lecteurs de ce blog, que cette année 2015 vous apporte joie et santé  !


L'année 2015 sera une grande année pour les séries temporelles optiques à haute résolution, avec le lancement de Sentinel-2A début mai, dans moins de quatre mois ! Nous attendons ce satellite depuis si longtemps qu'il est difficile de croire que cette date soit si proche. Et pour nous faire patienter, dès début Avril, l'orbite de SPOT5 sera modifiée, et le satellite observera une centaine de sites, avec une répétitivité de 5 jours identique à celle de Sentinel-2, jusqu'à la fin du mois d'Août.

 

Cet article est aussi l'occasion de se pencher sur ce qui a été réalisé en 2014 :

  • En début d'année, nous avons démarré le projet Sen2AGri pour l'ESA, projet qui depuis nous occupe fortement et dont l'objectif ambitieux est de mettre en place une chaîne de classification automatique des zones agricoles et des types de cultures fonctionnant à l'échelle des pays entiers.
  • Au mois de Mars, THEIA a diffusé une nouvelle version des données SPOT4 (Take5), améliorant notamment la superposition géométrique. Ces données ont maintenant été utilisées par près de 600 utilisateurs.
  • En mai, c'est la production en temps quasi réel (15 jours à un mois) des données LANDSAT 8 de Niveau 2A sur la France qui a démarré (ce type de données n'est pas encore disponible aux USA, mais pas pour longtemps...), suivi du retraitement de 3 ans de données LANDSAT 5 et LANDSAT 7.  5 ans de données sont maintenant disponibles, de 2009 à 2014, avec une interruption en 2012, après la fin de LANDSAT 5 et avant le lancement de LANDSAT 8.
  • En septembre, nous avons obtenu la décision de lancer l'expérience SPOT5 (Take5), grâce à une importante participation financière de l'ESA. L'appel a proposition de sites a été lancé par l'ESA en Novembre, et a connu un beau succès, avec 62 propositions, pour près d'une centaine de sites. L'analyse de ces propositions est en cours et le choix sera difficile, car les applications proposées sont très riches et très diverses.
  • En Septembre aussi, s'est tenue au CESBIO la réunion des Centres d'Expertise Scientifiques de Theia, qui a permis d'identifier une vingtaine de produits différents que le pôle pourrait lancer dans les prochaines années. Ces produits sont résumés dans le dernier bulletin de THEIA.
  • En Novembre, le CNES a accueilli les journées des utilisateurs de SPOT4 (Take5), pour faire le point de l'utilisation des données, avec une centaine de participants et de belles  présentations des applications permises par l'expérience.
  • En décembre, nous avons enfin lancé l'appel à propositions de sites pour Venµs, dont le calendrier de lancement est enfin stabilisé. Vous avez jusqu'au 29 janvier 2015 pour y répondre.

 

Nous aurons donc de nombreux sujets à commenter pour ce blog qui commence sa troisième année, avec un grand nombre de fidèles lecteurs. Le blog a reçu 23000 visites, et 47000 pages ont été consultées, en augmentation de 50 % par rapport à l'an dernier. Depuis quelque temps, j'ai un peu de mal à maintenir le rythme d'un article par semaine que j'essayais de tenir depuis deux ans, mais l'année 2015 devrait être riche en événements. Les contributions des utilisateurs de données sont aussi bienvenues !

En blanc, les pays pour lesquels aucune visite du blog n'a été recensée en 2014 (Ouganda, Afghanistan)

Liste des 10 pays dont proviennent le plus fréquemment les consultations du blog. Ca fait plaisir de voir la France en aussi bonne position dans un classement international

 

Compte rendu des journées SPOT (Take5)

Avec Sylvia Sylvander, nous avons écrit un compte rendu des journées SPOT4 (Take5) pour le CNES. Je vous en fais profiter.

Objectifs

Assistance le 18 Novembre à 9h du matin (pas le meilleur moment pour montrer qu'il y avait du monde...)

Cette réunion, organisée au CNES par Sylvia Sylvander et Danielle Barrère(CNES DCT/ME/OT), s'est déroulée les 18 et 19 Novembre au bâtiment Leonard De Vinci.

Cette réunion poursuivait les buts suivants :

  • faire le bilan de l'expérience et de l'utilisation des données
  • présenter les résultats de validation des produits, obtenus au CNES, au CESBIO ou dans les laboratoires
  • permettre aux utilisateurs de présenter leurs résultats et retours d'expérience
  • annoncer et présenter, conjointement avec l'ESA, l'expérience SPOT5 (Take5)

Participation

La réunion a réuni près d'une centaine de personnes sur les deux jours, dont quatre vingt dix inscrits.

Les participants provenaient des grands organismes, en premier lieu du CNES, de l'INRA, de l'IGN, du CIRAD, du CEREMA, de l'ONEMA, de l'IRSTEA et du CNRS. Plusieurs universités étaient représentées, Toulouse, bien sûr avec le CESBIO (12), le LA et le GET (4) de l'Observatoire Midi-Pyrénées, l'Université de Strasbourg, les Universités de Bordeaux, Montpellier, Grenoble, Saint-Etienne, Télécom Bretagne, et l'école d'ingénieurs de Purpan. Au niveau international, l'ESA, la NASA, le JRC, l'Université Catholique de Louvain (Belgique), l'Université de Marrakech, le CNCT en Tunisie, et un laboratoire du CNR Italien à Turin étaient représentés. Enfin, quelques sociétés privées ont également participé : GEOSYS, CS-SI, NOVELTIS, AIRBUS D&S, Thales, Agri-Intranet, et quelques entités mixtes, le SERTIT, et Geo-Transfert.

Après un rappel du déroulement de l'expérience SPOT4 (Take5) par S. Sylvander, la réunion a donné lieu à 21 présentations et 8 posters basés sur l'utilisation des données SPOT4 (Take5). Les planches des présentations peuvent être consultées ici

Retour d'expérience

Les utilisateurs sont très satisfaits du format des données et du serveur de distribution mis en place par THEIA.

De manière constante, les utilisateurs sont très satisfaits par les données et remercient chaleureusement le CNES et le CESBIO pour avoir réalisé cette expérience. La qualité des produits de niveau 2A a été bien appréciée, particulièrement la qualité géométrique et la correction des effets atmosphériques. Le masque de nuages fourni avec les produits de Niveau 2A a dû parfois être complété par un masquage manuel, notamment au-dessus des sites forestiers. Nous avions choisi d'utiliser les mêmes paramètres de détection sur tous les sites, mais au-dessus des forêts, dont les réflectances sont très uniformes et très faibles, la sensibilité des applications aux nuages très fins est plus importante. Pour résoudre ces difficultés, on peut envisager le traitement des masques de nuages à une meilleure résolution (100m au lieu de 200m), et, dans le cas de Sentinel-2 et LANDSAT 8, l'utilisation de la bande 1.38 µm disponible sur Sentinel-2 devrait fortement réduire ces petits défauts.

Statistiques d'ennuagement sur le site Midi-pyrénées. Les barres manquantes sont entièrement nuageuses.

Cette expérience s'est déroulée dans un contexte météorologique très défavorable en France, mais la répétitivité des données a quand même permis dans la plupart des cas, de fournir un jeu de données exploitable, avec quasiment une image par mois sur la plupart des sites Français, à l'exception de deux ou trois (Aquitaine, Loire, Alsace).

Cette constatation peut se généraliser à l'ensemble des sites SPOT4 (Take5), à l'exception des sites de forêts équatoriales pour lesquels on sait qu'il est très difficile d'obtenir ne serait-ce qu'une image claire. D'après les présentations de l'atelier, une seule application liée à la reconnaissance des types de prairies dans le département de la Loire a pâti du manque de répétitivité. L'utilisation des données sur la Tunisie aurait pu être compromise, avec une première image claire obtenue deux mois après le démarrage de l'expérience, mais cette série avait été complétée par des commandes d'images SPOT5.

Les participants ont souvent complété le jeu de données au-delà de la fin de l'expérience par des données LANDSAT 8, sans trop de difficultés pour raccorder les deux jeux de données, particulièrement en France, où un produit de Niveau 2A LANDSAT 8 est produit et distribué par THEIA.

Continuité des indices de végétation observés par SPOT4 (Take5) et Landsat 8sur deux pixels de blé et de maïs au Maroc

Validation

En dehors de la présentation du CESBIO (O.Hagolle) entièrement consacrée aux travaux de validation des produits SPOT4 (Take5), plusieurs travaux ont contribué à la validation des données :

  • Martin Claverie (NASA) a fait une comparaison exhaustive des données SPOT4 (Take5) avec celles de MODIS et obtient une très grande cohérence, qui valide à la fois les chaînes de traitement de MODIS et celles de SPOT4(Take5), basées sur des principes très différents. Elle indique aussi quelques sites sur lesquels les performances sont un peu moins bonnes et qu'il faudra examiner de plus près. La série obtenue sur Maricopa depuis deux angles de visée différents a aussi été utilisée pour comparer les performances de modèles de correction directionnelle.

  • Vincent Simonneaux (CESBIO) a étudié la stabilité des réflectances de surface mesurées par la série SPOT4 (Take5) obtenues sur des paysages invariants, et a observé une très bonne stabilité des réflectances, avec une ou deux exceptions liées à des voiles nuageux fins, ou à une légère surestimation des réflectances, contrairement à une série SPOT5 acquise sous des angles de prise de vue variables.
  • Jean-Pierre Dedieu (LTHE-CNRS) a validé la correction des effets de pente effectuée dans le niveau 2A, à partir de mesures d'albédo de la neige effectuées par le Centre d'Etudes de la Neige de Meteo France. C'est la première validation quantitative de ce produit, et la correction des effets de pente améliore bien l'accord entre mesures spatiales et mesures de terrain.
  • Wenjuan Li (INRA) a présenté des résultats de validation de variables biophysiques (Leaf Area Index) par une méthode (BV-NNET) basée sur des réseaux de neurones, développée à l'INRA d'Avignon. Cette méthode est habituellement appliquée à des séries temporelles de capteurs à basse résolution. Elle a été cette fois appliquée à des séries temporelles de données SPOT4 (Take5) et de données LANDSAT 8. Les résultats de validation par données in-situ, et la cohérence entre données SPOT4 (Take5) et LANDSAT 8 sont très satisfaisants.

Applications

Les applications sont très diverses et concernent les zones côtières, les estuaires, les prairies, les zones agricoles, les forêts ou les massifs montagneux… et les petits oiseaux.

Agriculture

Pour chacun des produits, 5 méthodes différentes sont testées, sur 12 sites différents, afin de comparer leurs performances. L'avancement des travaux et la présélection des 5 méthodes ont fait l'objet de quatre présentations aux journées Take5, et les résultats obtenus sont très encourageants pour passer à une production opérationnelle sur des pays entiers.

  • la réalisation d'une expérience de pilotage d'irrigation utilisant les données SPOT4(Take5) sur une parcelle de blé au Maroc, comparée à l'irrigation traditionnelle de l'agriculteur (M?Lepage, CESBIO-IRD). L'expérience a montré qu'il était possible d'économiser un tour d'irrigation pour un rendement équivalent. Un serveur internet permettant à l'agriculteur de suivre en temps réel les besoins en eau de ses cultures est mis en place, pour le moment avec LANDSAT 8, puis bientôt Sentinel-2.
  • Une approche similaire sur la Tunisie (V.Simonneaux, CESBIO), mettant l'accent sur la validation spatialisée des volumes d'irrigation prédits par couplage de séries temporelles optiques et télédétection, comparés aux volumes d'irrigation déclarés par les agriculteurs.

Forêt

  • la distinction d'espèces forestières (V.Gond, CIRAD) à feuilles caduques ou permanentes, en lien avec la géologie, dans le but de programmer des exploitations forestières sur des espèces caduques à régénération plus rapide, et la détection de pistes d'abattage d'arbres sur une forêt au Congo, (CIRAD)
  • la palme de l'originalité est à remettre à M.Szulkin du CEFE (CNRS, Montpellier), pour une étude de l'adaptation de la mésange bleue à son environnement dans les forêts méditérranéennes de l'Herault. La mésange doit en effet nourrir ses petits au moment du pic d'existence des chenilles qui constituent l'aliment principal. Or ce pic intervient à des dates différentes selon que la forêt est composée de chênes verts ou de chênes caduques. Les données SPOT4 (Take5) permettent d'estimer le pourcentage de chênes à feuilles caduques, et une certaine corrélation a été observée entre la fraction d'arbres caduques et la date de ponte.
  • le JRC (A. Verheggen) a évalué l'utilisation des données multi-temporelles sur plusieurs sites forestiers (9) afin de vérifier l'adéquation des données aux travaux de suivi de la dégradation forestière. Les résultats sont mitigés, et quelques sites particulièrement nuageux ne sont en fait observables qu'une fois par an (et encore, parfois par morceaux). Sur d'autres sites, les activités de coupe partielle de bois ou de mises en place de cultures sur brûlis sont parfaitement observables.
  • L'université de Strasbourg a travaillé à la distinction d'espèces forestières (Poster de S.Battiston, Icube), mais dans des conditions difficiles avec la météo du printemps 2013. Des travaux de familiarisation à la correction atmosphérique ont été également menés (Poster de Catherine Kern, Sertit)

Prairies

  • des études visant à différencier les prairies des cultures sur le département de la Loire ont été menés (C . Jacqueminet, U. de Saint Etienne): ce problème est connu pour sa difficulté, difficulté aggravée par la météo du printemps 2013.
  • l'utilisation des données SPOT4(Take5) pour estimer la biomasse produite sur des prairies en Midi-Pyrénées.(V. Roumiguié EI PURPAN, Dynafor) Les données ont permis de valider la précision d'un produit d'estimation de la productivité des prairies, qui sert de base à des contrats d'assurance, en cas de pertes de rendement dûs à de problèmes climatiques.
  • un travail d'évaluation du potentiel des données radar en bande X pour estimer l'humidité des sols des prairies, (M.El Hajj, IRSTEA) complété par l'utilisation de données SPOT4 (Take5) pour surveiller l'état de développement de la végétation

Montagne, Neige

  • de nombreuses études ont été menées sur le site des Alpes (J.P. Dedieu, LTHE, CNRS), de la validation de l'estimation de l'albedo de la neige, au suivi de la fonte de la couverture neigeuse et à ses rapports avec la végétation après la fonte.
  • Des études ont été menées, dans les Pyrénées, sur les liens entre couverture neigeuse et glissements de terrain (IRPI, CNR, Milan). L'identification de la couverture neigeuse fonctionne bien, malgré les difficultés liées à la saturation des données et aux défauts de la bande MIR sur SPOT4. Pour le calcul de l'épaisseur de neige, les résultats ne sont pas encore concluants, probablement en raison de ces mêmes défauts, mais des pistes d'améliorations ont été évoquées pendant la réunion.

Côtes

  • les données SPOT4 (Take5) ont permis de suivre les matières en suspension dans les estuaires avec une très bonne corrélation avec les mesures In-Situ (V.Lafon EPOC, Bordeaux). Sur l'estuaire de la Loire, la bonne corrélation s'accompagne d'estimations concordantes, alors qu'un écart d'un facteur 2 est observé sur la Gironde. Cet écart semble être au moins en partie dû au protocole de mesure depuis la rive de la gironde, alors qu'il existe un gradient de concentration près des bords de l'estuaire.
  • les données Take5 ont été utilisées pour suivre les variations de niveau du lac Poyang en Chine, par le SERTIT (H.Yesou). Cependant la météorologie défavorable sur ce site n'a pas permis un suivi très fréquent. Une validation des masques d'eau fournis par la chaîne de niveau 2A a été possible. Leur élaboration basée sur l'utilisation de plusieurs dates, entraîne une certaine latence dans le suivi des masques.

Multi-applications

Conclusions

L'expérience SPOT4 (Take5) constitue un beau succès :

  • plus de 550 utilisateurs ont téléchargé des données au moins une fois.
  • les données sont d'ailleurs toujours régulièrement téléchargées (160 téléchargements de séries entières en Septembre-Octobre, soit 3 par site)
  • chacune des 45 séries temporelles a été téléchargée 29 fois en moyenne.

Ce succès est confirmé par la décision de l'ESA de contribuer fortement à la répétition de l'expérience avec SPOT5, d'avril à août 2015.

On peut donc affirmer, et cela a été montré lors de la réunion, que les données ont été bien utilisées et bien utiles. Les utilisateurs ont apprécié et validé les produits fournis, 75% d'entre eux ont bien utilisé des produits de Niveau 2A, le produit le plus avancé que nous leurs proposions.

Les utilisateurs ont maintenant une vue plus concrète des données de Sentinel-2, de leur apport et des applications qu'elles pourront permettre, mais aussi des difficultés qu'il faudra résoudre pour bien les utiliser.

Plusieurs des utilisations des données laissent préfigurer une utilisation opérationnelle, c'est le cas pour les produits du projet Sen2Agri pour l'agriculture, avec la fourniture de cartes d'occupation du sol obtenues automatiquement. C'est aussi le cas de la surveillance des sédiments dans les estuaires, du suivi de la surface des étendues d'eau, du contrôle de la productivité des prairies, et du suivi des surfaces enneigées.

Cette expérience a permis de mettre en place une communauté dynamique d'utilisateurs, qui évolue en un réseau national et a constitué une première expérience pour le pôle THEIA et le centre de production MUSCATE, permettant de matérialiser son existence auprès des utilisateurs. L'expérience SPOT4 (Take5) se poursuit au travers de la rédaction d'un numéro spécial de la revue scientifique remote sensing, à paraître au printemps 2015. Le travail de vulgarisation entamé avec le blog Séries Temporelles se poursuit aussi et semble bien apprécié.

Nous remercions tous nos utilisateurs pour leur participation dynamique et créative et leur donnons rendez-vous pour la reprise du morceau Take 5 avec SPOT5, à partir du mois d'Avril 2015.