LANDSAT old format


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Attention, il s'agit de l'ancien format des données Landsat produites par le prototype de THEIA, jusqu'en début 2017. Il ne s'agit bien sûr pas des données distribuées par l'USGS, ni des données LANDSAT8 produites depuis le printemps 2017 par Theia.

Il s'agit donc des données auxquelles on accède en cliquant sur cette boîte :

Niveau 2A : Réflectances de surface et masques de nuages

Le fichier TAR distribué par le PTSC contient un répertoire de Masques et 4 fichiers :

 

MASK
SPOT4_HRVIR_XS_20130131_N2A_AOT_CMaroc.TIF
SPOT4_HRVIR_XS_20130131_N2A_CMaroc.xml
SPOT4_HRVIR_XS_20130131_N2A_ORTHO_SURF_CORR_ENV_CMaroc.TIF
SPOT4_HRVIR_XS_20130131_N2A_ORTHO_SURF_CORR_PENTE_CMaroc.TIF

 

Les 4 fichiers contiennent les informations suivantes :

- Un fichier XML (comme dans le niveau 1C)

- Instrument, date et heure,
- Projection utilisée, Emprise géographique
- angles solaires et angles de prise de vue au centre de la scène 

  • Theta_s : Angle Zenithal Solaire (0 au zenith)
  • Phi_s : Azimuth Solaire (0 vers le Nord , 90 degrés vers l'est)
  • Theta_v : Angle Zenithal de visée (0 at zenith)
  • Phi_v : Azimuth de visée (0 vers le Nord , 90 degrés vers l'est)

- Deux fichiers .TIF au format GeoTiff qui contiennent les réflectances de surface, corrigées des effets atmosphériques, y compris les effets d'environnement (ORTHO_SURF_CORR_ENV, non fourni pour LANDSAT) et avec une correction supplémentaire qui prend en compte les effets des pentes (ORTHO_SURF_CORR_PENTE). Le produit le plus abouti est ORTHO_SURF_CORR_PENTE, mais la précision un peu insuffisante du modèle numérique de terrain en entrée peut parfois engendrer des artefacts. Ces deux fichiers fournissent :

 

  • Réflectances de surface pour chaque bande, codées en entiers 16 bits signés
    • LANDSAT 5 +7 : Bleu, Vert, Rouge, PIR, MIR 1, MIR 2 (6 bandes)
    • LANDSAT 8 : Bleu 1, Bleu 2, Vert, Rouge, PIR, MIR 1, MIR 2 (7 bandes)
  • Il faut diviser par 1000 pour obtenir des réflectances
  • La valeur No_Data (en dehors de l'image) vaut -10000

- Un fichier fournissant les épaisseurs optiques d'aérosols mesurées.

 

- Fichier AOT en GeoTiff, codé sur 16 bits
- Il faut diviser par 1000 pour obtenir des épaisseurs optiques.
- si toutes les épaisseurs optiques sont égales à 0.2 (200 avant la division), celà signifie que l'épaisseur optique n'a pas p uêtre estimée et que c'est la valeur par défaut qui a été utilisée.

Le répertoire MASK contient :

- Un fichier _SAT.TIF qui contient un masque des pixels saturés codé sur 8 bits

Le bit 0 correspond à la première bande
Le bit N correspond à la bande N+1
Ex : La valeur 6 (0110 en binaire) signifie que les bandes 2 et  3 sont saturées
- un masque de nuages et d'ombres de nuages _NUA.TIF, codé de la manière suivante

bit 0 (1) : Résumé :Tous nuages (sauf les plus fins), et toutes les ombres
bit 1 (2) : Résumé : Tous nuages (sauf les plus fins)
bit 2 (4) : Nuages détectés par seuil absolu dans le bleu
bit 3 (8) : Nuages détectés par seuil multi-temporel
bit 4 (16) : Nuages très fins
bit 5 (32) : Nuages hauts détectés par la bande 1.38 µm (LANDSAT 8 seulement)
bit 6 (64) : Ombres de nuages correspondant à un nuage
bit 7 (128) : Ombres de nuages détectées dans la zone où les nuages pourraient être hors image (moins fiable)
Exemple 1 : la valeur 65 = 64+1 (01000001)indique qu'il s'agit d'une ombre (64), et le résumé, bit 1 indique qu'il s'agit soit d'une ombre, soit d'un nuage.
Exemple 2 : la valeur 75 = 64 + 8 + 2 +1 (01001011)indique qu'il s'agit d'une ombre (64), d'un nuage détecté en multitemporel (8) (l'ombre est probablement sous le nuage) et les deux résumés (bits 0 et 1) sont mis à 1.

 

Un masque de choses DIVerses : masque d'eau, de neige, et de pixels hors image, et de pixels à l'ombre _DIV.TIF :

bit 0 (1) : Hors image
bit 1 (2) : Eau
bit 2 (4) : Neige
bit 3 (8) : (V2.0 seulement )Soleil trop bas pour la correction de pentes (limitation du facteur de correction qui tend vers l'infini)
bit 4 (16) : (V2.0 Seulement) Soleil trop bas pour la correction de pentes (correction moins précise)
Utilisation du masque de nuages :

Si vous souhaitez un masque de nuages strict, testez simplement le fait que le masque de nuages soit supérieur à 0

SI vous souhaitez un masque de nuage un peu moins strict, vérifiez que le bit 0 est égal à 1 (Masque & (00000001) == 1)


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This page describes the former data format of LANDSAT L2A products produced by THEIA's prototype until March 2017. I the images delivered by USGS have a very different format, and the format of the more recent LANDSAT-8 images produced by Theia is also different.

Level 2A : Surface reflectances and cloud mask

 

The TAR file distributed by PTSC contains 4 files and MASK directory :

 

The 2 files provide the following information :

- An XML file (as in Level 1C)

- instrument, date and acquistion time,
- Geographic projection, Footprint
- Solar and Viewing angles at the scene center :
 

  • Theta_s : Solar Zenith Angle (0 at zenith)
  • Phi_s : Solar Azimuth Angle (0 to the North, 90 degrees towards the east)
  • Theta_v : Viewing Zenith Angle (0 at zenith)
  • Phi_v : Viewing Azimuth Angle (0 to the North, 90 degrees towards the east)

- Two .TIF files in GeoTiff format that provide surface reflectances, corrected from atmospheric effects, including adjacency effects (ORTHO_SURF_CORR_ENV, not provided for LANDSAT) and even terrain effects (ORTHO_SURF_CORR_PENTE). The highest quality product should be ORTHO_SURF_CORR_PENTE, but in some cases, because of insufficient accuracy of the Digital Elevation Model, some artifacts may appear. These files contain :

  • surface reflectances coded as signed 16 bits integers :
    • LANDSAT 5+7 : Blue, Green, Red, NIR, SWIR 1, SWIR 2 (6 bands)
    • LANDSAT 8 : Blue (443), Blue (490), Green, Red, NIR, SWIR 1, SWIR 2 (7 bands)
  • divide by 1000 to obtain reflectances
  • No_Data value (outside the footprint) is -10000

 

- the AOT TIF file provides the estimates of Aerosol Optical Thicknesses (AOT)

- 16 bits integer : divide by 1000 to obtain AOT
- if all AOT are equal to 0.2 (200 before division), it means that the default AOT value was used, MACCS being unable to estimate the AOT.
The mask directory provides :

- A saturated pixels mask _SAT.TIF (as in Level 1C)

- a saturated pixel mask _SAT.TIF, wIth an 8 bit information : 

Bit 0 is for the 1st band saturated pixel mask
Bit n is for the  n+1 band saturated pixel mask
Ex : A value of 6 (0101 in binary) means that bandes 1 and 3 are saturated

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- A mask of clouds and cloud shadows _NUA.TIF :

bit 0 (1) : Summary : all clouds (except thin ones) or shadows
bit 1 (2) : Summary :all clouds (except thin ones)
bit 2 (4) : cloud detected through absolute threshold
bit 3 (8) : cloud detected through multi-t threshold
bit 4 (16) : very thin clouds
bit 5 (32) : high clouds detected with 1.38 µm band (LANDSAT 8 only)
bit 6 (64) : cloud shadows matched with a cloud
bit 7 (128) : cloud shadows in the zone where clouds could be outside the image (less reliable)
Example 1 a value of 65=64+1 means that the pixel is a shadow, and the summary bit also tells it is either a shadow or a cloud.
Example 2 : a value of 75 = 64 + 8 + 2 +1 (01001011) means that the pixel is a shadow (64), a cloud detected by multi-temroal algorithm (8) (the shadow is probably below the cloud) and the two summaries (bits 0 & 1) are equal to 1.

 

- Diverse binary masks : water, snow and no_data mask, plus (V2.0) pixels lying in terrain shadows _DIV.TIF

bit 0 (1) : No data
bit 1 (2) : Water
bit 2 (4) : Snow
bit 3 (8): V2.0 only : Sun too low for terrain correction (limitation of correction factor that tends to the infinity, correction is false)
bit 4 (16): V2.0 only : Sun too low for terrain correction (correction might be inaccurate)
How to use the cloud mask :
  • If you need a strict cloud mask, just test if the cloud mask is greater than 0
  • If you need a less strict cloud mask, just test if cloud mask bit 0 is 1 (Mask & (00000001) == 1)

3 comments

  • Pierre M on 23/10/2018 at 15:29 said:

    Bonjour,
    Je vous écris pour une demande de renseignement par rapport a des produits Landsat qui répondent au même format de dénomination que ceux que vous décrivez. Actuellement je cherche à récupérer le path et le row d'une image nommée comme ceci "..._AOT_France-MetropoleD0007H0005.TIF". Ma question est la suivante: existe t il un fichier de correspondance entre le path et le row de Landsat (195026 par exemple) et celui du fichier en question (D0007H0005) ?
    Merci

    • Olivier Hagolle on 23/10/2018 at 15:44 said:

      Bonjour Pierre
      Vous utilisez des produits à l'ancien format distribué par MUSCATE. Nous avons changé ce format depuis, mais pas encore retraité les données anciennes.
      Dans le fichier .xml qui est à la racine du répertoire de chaque produit, vous trouverez la rubrique suivante (j'ai pris un produit au hasard sur la Corse)

      /work/OT/theia/prod/data/ARCHIVE/LANDSAT8/OLITIRS/XS/N0/193_31_31/2017-03-30/FROM_193_31_31/LC81930312017089LGN00

      Cette rubrique contient le nom du produit en entrée LC81930312017089LGN00 (il peut y en avoir deux).
      Le nom se décrypte ainsi
      - LC8 landsat 8
      - 193 Path
      - 031 Row
      - 2017 Année
      - 089 jour dans l'année
      - LGN Station de réception
      - 00 version

      Cordialeent,
      Olivier

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