LANDSAT old format

=>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 bitsLe bit 0 correspond à la première bandeLe bit N correspond à la bande N+1Ex : 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 0SI vous souhaitez un masque de nuage un peu moins strict, vérifiez que le bit 0 est égal à 1 (Masque & (00000001) == 1) => 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 shadowsbit 1 (2) : Summary :all clouds (except thin ones)bit 2 (4) : cloud detected through absolute thresholdbit 3 (8) : cloud detected through multi-t thresholdbit 4 (16) : very thin cloudsbit 5 (32) : high clouds detected with 1.38 µm band (LANDSAT 8 only)bit 6 (64) : cloud shadows matched with a cloudbit 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 databit 1 (2) : Waterbit 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)