SPOT4 (TAKE5)


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Lors de la fin de vie de chaque satellite, le CNES fait un appel à idées pour des expériences de courte durée se déroulant avant la désorbitation du satellite. Le CESBIO a saisi l'occasion de la fin de vie du satellite SPOT4 pour proposer l'expérience Take 5, qui consiste à faire de SPOT4, pendant 5 mois, un simulateur des séries temporelles que fournira la mission Sentinel-2 de l'ESA. Cette expérience est maintenant terminée, et les données sont disponibles, depuis le serveur du pôle thématique THEIA, ou depuis le serveur de distribution.

 

Le standard de Jazz Take 5, de Paul Desmond est basé sur un rythme inhabituel à 5 temps

Le premier satellite de la mission Sentinel-2 devrait être lancé d'ici deux ans, le deuxième satellite devrait le suivre 18 mois plus tard. A eux deux, ces satellites nous fourniront tous les 5 jours des images à haute résolution de toutes les terres émergées... ou des nuages qui les recouvrent. Malgré ces nuages, les utilisateurs seront assurés d'avoir  accès à des données sans nuages au moins une fois par mois. L'arrivée de ces données devrait donc provoquer une révolution dans l'utilisation des données de télédétection.

Pour ne pas perdre de temps à l'arrivée des Sentinel-2, il est nécessaire de nous préparer dès aujourd'hui à l'utilisation de ces données. Or, il n'existe pas, à l'heure actuelle, de données permettant de simuler parfaitement les caractéristiques de Sentinel-2 :

  • L'ESA s'est attachée à fournir des jeux de données simulant les bandes spectrales de l'instrument, mais ces données, issues de données aéroportées, ne sont pas multi-temporelles.
  • Le CNES et l’Agence Spatiale Israélienne développent le projet Venµs, dont l'objectif est de fournir des séries temporelles à haute répétitivité, mais son lancement est prévu vers la fin de l’année 2014. Les calendriers de lancement de Venµs et Sentinel-2 sont donc très proches.
  • Le CESBIO a fourni des séries temporelles d'images de FORMOSAT-2 et LANDSAT, mais dans le premier cas, les données ne couvrent que des zones de 20*20 km, alors que dans le second cas, la répétitivité des données est très inférieure à celle qu'on attend de Sentinel-2.

Après 6 mois d'études de faisabilité et de recherche de financement, le CNES à décidé de lancer l'expérience Take 5. Le 29 janvier, l'orbite de SPOT 4 a été abaissée de 3 kilomètres pour lui donner un cycle de 5 jours. SPOT4 a donc survolé les mêmes endroits sur terre tous les 5 jours, du 31 janvier au 19 juin 2013. Pendant cette période, 45 sites ont été observés tous les 5 jours, avec une répétitivité identique à celle de la mission Sentinel-2. Les données ont été traitées et distribuées par le pôle thématique THEIA, et sont distribuées aux utilisateurs depuis le 16 juillet 2013 ; elles seront fournies aux deux niveaux suivants :

  • Niveau 1C (Données ortho-rectifiées en réflectance au sommet de l'atmosphère)
  • Niveau 2A (Données ortho-rectifiées en réflectance de surface après correction atmosphérique, accompagnées d'un masque des nuages et de leurs ombres, ainsi que d'un masque d'eau et de neige).
  • Le Niveau 3A est une synthèse des réflectances de surface des pixels non nuageux acquis sur un mois. Ce produit n'est pas encore disponible, mais nous utilisons en ce moment les données de SPOT4 (Take5) pour le mettre au point.

L'ESA, la NASA, le JRC (centre de recherches de l'Union Européenne) et le CCRS (Centre de télédétection du Canada) se sont associés à cette expérience en participant au financement des acquisitions de données sur des sites qu'ils ont choisis.

 

Résultats de SPOT4(Take5) :

Cette page présente les résultats de validation des produits et de mesure de leurs performances.

Cette page recueille des exemples d'applications des données.

 


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At the end of life of each satellite, CNES issues a call for ideas for short-term experiments taking place before de-orbiting the satellite. CESBIO took the opportunity to set up the Take 5 experiment at the end of SPOT4' life : this experiment used SPOT4 as a simulator of the time series that ESA's Sentinel-2 mission will provide. This experiment has now ended and the data are distributed freely from the THEIA Land data center website, or directly from the distribution center.

 

Paul Desmond's Take 5 jazz standard was written in an unusual 5 beat rythm.

The first Sentinel-2 satellite should be launched within the next two years, and the second satellite should follow 18 months later. Together, these satellites will provide us every fifth day with high-resolution images of all land areas... or of the clouds that cover them. Despite these clouds, users will be guaranteed to access to cloud-free data at least once per month. The arrival of these data should therefore cause a revolution in the use of remote sensing data.

 

In order to avoid wasting time when Sentinel-2 is launched, it is necessary to prepare today for the use of these data. However, until SPOT4(Take5) experiment, there were no suitable data to perfectly simulate the features of Sentinel-2:

  • ESA is providing datasets simulating the spectral bands of the instrument, but these airborne data are not multi-temporal, and only cover small areas.
  • CNES and the Israel Space Agency are developing the VENµS project, whose goal is to provide high repeatability time series, but its launch is only scheduled for late 2014.
  • CESBIO provided time series of FORMOSAT-2 images and LANDSAT, but in the first case, the data only cover areas of 20 * 20 km, whereas in the second case, the repeatability of the data is much lower than expected from Sentinel-2.

After 6 months of feasibility studies, CNES decided to launch Take 5 experiment. On January 29, SPOT4's orbit was lowered by 3 kilometers to put it on a 5 day repeat cycle orbit. On this new orbit, the satellite will flew over the same places on earth every 5 days. Spot4 followed this orbit until June the 19th, 2013. During this period, 45 sites have been observed every 5 days, with the same repetitivity as Sentinel-2. The data have been processed and distributed by the THEIA Land data center and distributed to users in mid July.  Two product levels are provided :

  • Level 1C (data orthorectified reflectance at the top of the atmosphere)
  • Level 2A (Data ortho-rectified surface reflectance after atmospheric correction, along with a mask of clouds and their shadows, as well as a mask of water and snow).
  • Level 3A is a monthly synthesis of cloud free surface reflectances. This product is not available yet, but we are using SPOT4(Take5) data to tune it.

ESA,  NASA,  JRC (Joint Research Center of European Union) and CCRS (Canadian Center for Remote Sensing ) are also involved in this experiment. These agencies funded a part of the budget to acquire several sites they chose.

 

SPOT4 (Take5) results :

 

Some validation results and performance measurements are provided here.

Some application examples are provided here.

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