LANDSAT Product format


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Attention, il s'agit du format des données Landsat produites par THEIA, pas de celles distribuées par l'USGS.

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 data format of LANDSAT L2A products distributed by THEIA.

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)

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