Les séries temporelles de niveau 3A de Sentinel-2

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Le beau temps est revenu avant la fin de l'hiver cette année, et les synthèses de février et mars 2019 sont donc très belles, avec bien peu d'artefacts, même si les forts angles solaires ne simplifient pas le travail. Comme chaque mois, Peter Kettig du CNES a produit les synthèses de niveau 3A à partir des données Sentinel-2 du mois précédent. D'ailleurs, c'est avec un grand plaisir que je peux annoncer que, grâce à son brillant travail, Peter a été recruté au CNES sur un poste permanent !

 
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


 
En mars 2019 , le temps est resté beau et chaud, et l'on commençait à parler de sécheresse. Heureusement pour les agriculteurs, et malheureusement pour les synthèses mensuelles, le mois d'avril a été bien plus nuageux et arrosé. Je n'ai quasiment pas trouvé d'artefacts, excepté sur l'eau et en bordure des zones neigeuses. Il y a peut-être un bord d'orbite visible entre Paris et la Bretagne, mais ce n'est pas évident quand on zoome. La couverture neigeuse a fortement réduit, notamment sur le massif central, et les cultures ont commencé à verdir, surtout au sud, beaucoup moins en Alsace. Les forêts de feuillus ont sagement attendu le mois d'avril pour mettre leurs feuilles.

 
En février 2019 le temps a été magnifique et anormalement chaud et sec. Nous avons donc pu cumuler plusieurs acquisitions sans nuages sur la plupart des régions, à quelques exceptions près. Si on compare au mois de juillet, la neige est très présente, les cultures d'hiver sont vertes, et les forêts de feuillus on perdu leur feuilles. Bref, le paysage auquel on s'attend pour février, sans les nuages. En parlant de nuages, un nuage bas et semi transparent a échappé à la détection par MAJA, au Nord de Bourges. Une bonne piqûre de rappel pour nous motiver à améliorer encore notre logiciel (la version 3.3 de MAJA devrait résoudre ce problème, elle est presque prête!). Si vous zoomez sur les zones neigeuses, vous constaterez aussi qu'il y a quelques artefacts, là, c'est WASP qui doit être amélioré. Enfin, avec la forte inclinaison solaire à cette période de l'année, la correction des effets directionnels n'est pas parfaire. On voit des bords d'orbite du côté de l'ouest de la France.

 
En novembre , en France, nous avons eu une météo française de novembre, et plusieurs régions sont restées couvertes à chaque passage de Sentinel-2, sur la période de synthèse de 45 jours, centrée sur le 15 Novembre. Dans ce cas, nous fournissons les réflectances de la date où la réflectance dans le bleu est minimale, et nous indiquons dans les produits, pas sur la mosaïque, que le pixel est nuageux. Donc, la synthèse du mois de novembre n'est pas aussi belle que les précédentes. Comme en octobre (voir ci-dessous), des bords d'orbite deviennent visibles.
 
Ceci dit, les résultats restent corrects sur de nombreuses régions, et on peut observer les sols plus humides et plus sombres, le démarrage des cultures d'hiver, la chute des feuilles dans les forêts de feuillus, et les sommets enneigés.
 
En octobre, pour la première fois, un artefact de bord d'orbite apparaît clairement du côté de Cambrai. Même si c'est un endroit où l'on peut faire des bêtises, cet artefact est dû au changement de date. la partie Ouest est brune, et la partie Est est verte. A cause de la couverture nuageuse importante, la date moyenne de la partie Est se situe bien après celle de la partie Ouest. Le seul moyen d'éviter ce genre d'artefacts sera d'ajouter un ou deux satellites Sentinel-2 de plus, pour faire des synthèses sur des données moins longues (ici nous utilisons 45 jours).
 

Les synthèses mensuelles sont produites avec le processeur WASP, qui est décrit ici.

En comparant les différentes synthèses vous verez l'évolution du paysage, un tout petit peu plus vert en Septembre,mais cette représentation met aussi en évidence les artefacts dûs au traitement et au mode d'acquisition de Sentinel-2. les artefacts ne sont pas encore très nombreux, mais vous en trouverez :

  • sur certains navigateurs (firefox V58), des différences géométriques qui apparaissent à basse résolutions. Chez d'autres navigateurs, l'effet n'est pas aussi fort. Ce défaut n'est vraiment pas dû à Sentinel-2 ni aux produits Theia
  • sur l'eau et la neige (là, c'est vraiment un problème de la méthode, nous testons une autre solution)
  • là où la couverture nuageuse est restée constante à chaque passage de Sentinel-2. Ces pixels sont indiqués dans les produits (mais pas sur la mosaïque).
  • là où des nuages ou des ombres n'ont pas été détectés par MAJA (en général, des nuages fins ou petits)
  • en bordure d'orbite, en raison du changement de date
  • sur quelques bordures de tuiles en Juillet, car les produits de niveau 3 n'avaient pas été générés à la même date, mais du 15 juilet au 26 juillet). Cela a été corrigé pour les mois suivants

 

Posted under: Composite (3A), En Français, Sentinel-2, THEIA

8 comments

  • Alain FELER on 28/04/2019 at 18:34 said:

    Bonjour,
    Merci pour ces images, je vais les signaler à mes collègues.
    2 remarques, dont 1 hors sujet :
    1. Sur le littoral du Finistère la limite de la mosaïque slalome de si près le long de la côte que par exemple sur la presqu'île de Crozon, il manque carrément des bouts de terre. Ne serait-il pas possible de passer un peu plus loin du bord ?
    2. J'ai téléchargé des scènes Sentinel 2 de Theia récemment. L'arborescence a beaucoup changé depuis janvier, passant de 1-9 à 2-0, mais je n'ai pas réussi à trouver la description de la nouvelle version. Ne serait-il pas possible de mettre une branche "doc" ou "métadonnées" dans chaque scène avec l'équivalent des descriptifs de contenu de l'IGN ? On n'est pas à quelques Mo près avec ce genre de données.
    Cordialement,
    AF

  • Olivier Hagolle on 29/04/2019 at 09:58 said:

    Bonjour Alain,
    merci pour ces remarques !

    1. Je pars d'un fichier vecteur à basse résolution pour réaliser le crop sur les synthèses, je vais essayer d'ajouter un peu plus de marge pour les prochaines, ou de trouver un fichier vecteur plus résolu.

    2. Effectivement, j'ai du retard dans la mise à jour de ma page sur les versions des produits ( http://www.cesbio.ups-tlse.fr/multitemp/?page_id=9988 ). On a changé de version de MAJA et de MUSCATE, ce qui explique le changement de numéro. La version 2 ne change pas grand chose par rapport à la version 1.9 algorithmiquement et sur le plan des performances, car en raison de bugs résiduels découverts tardivement, nous n'avons pas encore activé les changements qui devraient faire des différences. La version 3_3, en cours de validation, devrait apporter des améliorations importantes et même justifier un retraitement.

    Bien cordialement,
    Olivier

  • Alain FELER on 30/04/2019 at 16:30 said:

    La base ADMIN-EXPRESS de l'IGN, qui remplace GEOFLA, est maintenant en licence ouvert LO/OL donc d'utilisation très libre. Elle est basée sur la BD CARTO IGN et donc de précision hectométrique. Sa couche région avec un buffer d'1 km préserverait la pointe du Raz et autres "détails".
    https://www.data.gouv.fr/fr/datasets/admin-express/
    Cordialement,
    Alain FELER

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