The final list of sites for SPOT5 (Take5)

After the preliminary list of sites issued last week, we are now able to release the final list of SPOT5 (Take5) sites, after CNES checked that the satellite is able to visit each of them every 5 days.

We had to do 5 changes compared to the preliminary list of sites. Three sites had to be removed because the density of sites was too high around them. We are very sorry for those of you who proposed these sites and were counting on using the data, we had technical constraints and choices had to be made. The unlucky sites are :
- Mariazell in Austria (but Eisenwursen site is now twice longer in compensation)
- KleinAltenDorf and BlackForest in Germany

 

2 sites have been moved slightly so that they can be merged in one segment of two images, with no need to move the mirror between them :
- Alsace and Mulhouse in France.
In the new file, we have added a colour code (and a comment provided by each site) which provides the observation day in the 5 days cycle. The 2nd of April should be a day 1 in the cycle, but it will have to be confirmed as it is only the nominal option. It will only be confirmed on the 3rd of April, after the orbit change operations have ended. From then on, you will be able to compute the observation days until the end of the experiment.

Here is the colour code :

  • Blue is day 1
  • Green is day 2
  • Red is day 3
  • Yellow is day 4
  • Pink is day 5
  • Black is Sodankyla site in Finland (which is observed every day except day 2)

A first look at SPOT5 (Take5) sites

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Update (March 19th) : the final list of sites has been released.

 

In November, ESA released a call for proposals to select the sites to be observed during the SPOT5 (Take5) experiment. 62 proposals were received, with more than 100 sites submitted. ESA appointed a committee to review the proposals, a first list of 110 sites was issued, including the sites proposed by CNES and ESA for their own projects. CNES did a first assessment of the possibility to acquire all these data, taking into account the motion speed of the mirrors, the memory and download capacity, the amount of time necessary to prepare the programming for each 5 days cycle in this special context, far from the nominal orbit.. Following these tests, CNES and ESA agreed to add 40 more sites in the list.

 

The final feasibility study for the 40 additional sites has started at CNES and should be completed by mid March. But, since we are only one month from the start of experiment, CNES and ESA decided to release it in its provisional state, so that users can get ready, especially if they intend to collect field data. This list is now available below. The likelihood of its feasibility is quite high, although a couple of sites might be cancelled, where the density of sites is high. We hope the proposers of the few sites which might not be kept finally will understand. Areas of Interest of concern are: Austria, the region near the French German border, and Luxembourg.

 

From now on, and until the start of the experiment next month,  all the ancillary data necessary to do the processing need to be set-up, which requires :

  • defining the footprint of the products.
  • finding reference image for the ortho-rectification, in the LANDSAT 8 data base.
  • finding digital elevation models for each site. SRTM will be used in the latitudes between -60 and +60, but elsewhere, we will have to find other data sources.
  • tuning the gains for the sites usually covered by snow, in order to avoid to saturate the snow.

La liste préliminaire des sites SPOT5 (Take5)

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Mise à jour (19 Mars) : la liste définitive des sites a été publiée


En Novembre, l'ESA a lancé un appel à propositions afin de sélectionner les sites qui seront observés au cours de  l'expérience SPOT5 (Take5). 62 propositions ont été soumises, pour un total de plus de 100 sites demandés. L'ESA a mis en place un comité pour analyser les propositions, et une première liste de 110 sites a été obtenue, contenant aussi des sites proposés par le CNES et l'ESA dans le cadre de leurs projets en cours. Le CNES a rapidement mené une première analyse de la faisabilité d'acquisition de ces sites, en prenant en compte la rapidité de dépointage des miroirs, la capacité de stockage de données en mémoire et la capacité de transfert au sol de ces données, ainsi que la durée nécessaire pour programmer les sites tous les 5 jours. A partir de ces tests, le CNES et l'ESA ont décidé d'ajouter 40 sites supplémentaires.

 

L'étude de faisabilité pour les 40 sites supplémentaires à démarré au CNES et devrait se terminer à la mi-mars. Mais à un mois du lancement, l'ESA et le CNES ont décidé de publier une liste préliminaire de sites, pour permettre aux utilisateurs de se préparer.  Cette liste est disponible ci-dessous.

 

La probabilité d'acquisition de la plupart de ces sites semble élevée, même deux ou trois d'entre eux courent le risque de devoir être  supprimés, dans des régions où la densité de sites demandés est élevée, comme par exemple en Autriche, autour du Luxembourg et près de la frontière Franco-Allemande. Nous espérons que les personnes ayant proposé ces sites comprendront nos difficultés dans le cas où nous ne pourrions pas les garder tous.

A partir de maintenant, et jusqu'au démarrage de l'expérience le mois prochain, nous allons préparer toutes les données auxiliaires, ce qui nécessite, pour chacun des 150 sites, de:

  • définir l'emprise des produis.
  • trouver des images non nuageuses de référence pour l'ortho-rectification dans la base de données des images LANDSAT (LANDSAT 8 de préférence).
  • trouver des modèles numériques de terrain pour chacun des sites. SRTM sera utilisé pour les latitudes entre -60° and +60°, mais nous devrons trouver d'autres sources plus au Nord..
  • changer les gains de programmation pour les sites habituellement couverts de neige, pour éviter de saturer la neige.

How MACCS estimates Aerosol Optical Depth.

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I already explained in this blog  the principles of estimation of the aerosol optical thickness that we use to process the LANDSAT or SPOT5 (Take5) data, and soon Venµs or Sentinel-2 data, within the MACCS method developed at CESBIO, and used at CNES by THEIA. We started writing an article in 2010 to explain the method details and show the validation results, but we only found a sufficiently quiet period this autumn to finish it. The paper has just been published in remote sensing (MDPI), with open access. Enjoy your reading !

 

Hagolle, O.; Huc, M.; Villa Pascual, D.; Dedieu, G. A Multi-Temporal and Multi-Spectral Method to Estimate Aerosol Optical Thickness over Land, for the Atmospheric Correction of FormoSat-2, LandSat, VENμS and Sentinel-2 Images. Remote Sens. 2015, 7, 2668-2691.

From left to right, validation results for Aerosol Optical Thickness (AOT) measures by the multi-temporal method, the multi-spectral method and the combination of both. The combination of both methods allows to measure AOT in a much larger range of cases without degrading accuracy.

SPOT5 (Take5) se prépare

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Le projet SPOT5 (Take5), piloté par Sylvia Sylvander au CNES et Bianca Hoersch à l'ESA, avance bien. Voici quelques informations sur son calendrier :

  • le satellite finit sa mission opérationnelle le 31 mars.

Voici les traces du satellite SPOT5 pendant l'expérience Take5. En bleu, les traces du jour 1 du cycle (tous les 5 jours à partir du 5 avril), le jour 2 est en vert (tous les 5 jours à partir du 6 avril), le jour 3 est en Jaune, le jour 4 en orange et le jour 5 en Rouge. En France, l'orbite du jour 1 passe au dessus de Carcassonne.

  • la manœuvre de changement d'orbite devrait avoir lieu le 2 avril. Nous connaissons donc les traces du satellite pendant toute la période de prise de vue, grâce aux calculs de Jean-Marc Walter du CNES. Ce n'est pas exactement la même que cette de SPOT4 (Take5). Pour les chanceux qui participeront aux deux expériences, les angles seront donc un peu différents.
  • après la manœuvre, quelques jours de marge sont prévus pour vérifier que le satellite est bien sur la bonne orbite, et éventuellement corriger la première manœuvre.  Une première image sera rapidement acquise pour vérifier que toute la chaîne fonctionne, comme pour  SPOT4 (Take5).
  • Puis nous laisserons passer le week-end de pâques, et les premières acquisitions de routine seront programmées pour le 8 avril. Si quelque chose devait empêcher la manœuvre du 2 avril, nous serions conduits à retarder de quelques semaines le démarrage de l'expérience, mais c'est peu probable !
  • nous sommes en train de vérifier s'il est possible d'enchaîner les prises de vues demandées lors de l'appel à propositions. Des ajustements seront peut être nécessaires, et si nous manquons de chance, quelques sites devront être déplacés ou abandonnés.  Cette vérification demande beaucoup de  travail à F. Daniaud (de CS-SI, pour le CNES) : le satellite n'étant pas sur son orbite nominale, la programmation doit être faite manuellement, ce qui est très lourd puisque cette fois, nous allons acquérir plus d'une centaine de sites.
  • Des essais et simulations vont être menés au CNES (DCT/OP), pilotés par Martine Béhague, pour vérifier que toutes les opérations peuvent bien s'enchaîner.
  • les interfaces avec Airbus D & S (ex Spot Image) sont en train de se préciser
  • la préparation des logiciels de traitement a démarré, avec l'équipe THEIA du CNES, avec le support de Cap Gemini, et le CESBIO. Mireille Huc, au CESBIO, nous prépare une nouvelle version de la chaîne prototype MACCS qui saura prendre en charge SPOT5 (Take5).
  • Vincent Poulain (Thales-IS) développe des outils pour simplifier la préparation des sites. Pour chaque site, il faut définir l'emprise, préparer son MNT, trouver une ou plusieurs images de référence sans nuages pour l'ortho-rectification (LANDSAT 8 principalement), éventuellement les assembler, choisir la projection.
  • les études démarrent pour définir le serveur de distribution ESA-CNES

Plus que 2 mois avant le démarrage de l'expérience, nous n'allons pas chômer !

 

 

2015

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Dear reader,  may 2015 bring you health and happyness !


2015 should be a great year for the time series of optical images at a high resolution, with the launch of Sentinel 2A in Mat, in less than four months ! We have been waiting for it for so long that we can hardly believe it will be launched so soon. And to help you wait until then. SPOT5 orbit will be changed, to observe a hundred of sites with a 5 day repetitivity similar to that of Sentinel-2, until the end of August.

 

This post is also an opportunity to recall what was achieved in 2014 :

  • In February, we started the Sen2Agri project for l'ESA, with our partners, UCL, CS-SI France and CS-SI Romania. This project which is keeping us busy busy aims at producing a system for automatic classification of crops at the scale of whole countries.
  • In March, THEIA released a new version of SPOT4 (Take5) data, in particular with an enhanced geometrical superposition. This data set has now been downloaded by more than 600 users.
  • In May, the production in near real time (with a delay of 15 to 20 days) of LANDSAT 8 L2A products over France started (this type of product is still not available at USGS, but not for long, I guess...), followed by the processing of de 3 years of LANDSAT 5 & 7 data. 5 years of data, from 2009 to 2014, with an interruption in 2012, after LANDSAT 5 end of life and before LANDSAT 8 launch.
  • In September, CNES finally decided to launch SPOT5 (Take5) experiment,  thanks to a large contribution from ESA. The call for sites proposal was launched by ESA in November, and was largely successful, with 62 proposals for a hundred of sites. The analysis of this proposal is now on-going, and the choice will be difficult as the proposed applications are rich and very diverse.
  • In September too, CESBIO hosted the meeting of THEIA Scientific Expertise Centres, which allowed to identify about 20 products that the centre could prepare in the coming years. These products are described in the recent THEIA bulletin (in French).
  • In November, CNES hosted the SPOT4 (Take5) users meeting, to summarize data use, with a hundred of participants and  23 excellent presentations of the applications allowed by the experiment.
  • In December, we finally launched the call for sites proposal for Venµs mission, which will be launched in 2016. The deadline is January the 28th, 2015.

 

We will have several topics to comment for this blog that starts its third year, with a large audience : it received 23000 visits, and 47000 pages were read, a 50 % increase compared to last year. These weeks, it is getting harder for me to maintain a rhythm of a post per week that I tried to keep in the first two years. Contributions of data users are welcome !

In white, the countries from which no visit was observed in 2014 (Ouganda, Afghanistan)

Liste of the 10 countries from which the most frequent visits are observed.

2015

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Chers lecteurs de ce blog, que cette année 2015 vous apporte joie et santé  !


L'année 2015 sera une grande année pour les séries temporelles optiques à haute résolution, avec le lancement de Sentinel-2A début mai, dans moins de quatre mois ! Nous attendons ce satellite depuis si longtemps qu'il est difficile de croire que cette date soit si proche. Et pour nous faire patienter, dès début Avril, l'orbite de SPOT5 sera modifiée, et le satellite observera une centaine de sites, avec une répétitivité de 5 jours identique à celle de Sentinel-2, jusqu'à la fin du mois d'Août.

 

Cet article est aussi l'occasion de se pencher sur ce qui a été réalisé en 2014 :

  • En début d'année, nous avons démarré le projet Sen2AGri pour l'ESA, projet qui depuis nous occupe fortement et dont l'objectif ambitieux est de mettre en place une chaîne de classification automatique des zones agricoles et des types de cultures fonctionnant à l'échelle des pays entiers.
  • Au mois de Mars, THEIA a diffusé une nouvelle version des données SPOT4 (Take5), améliorant notamment la superposition géométrique. Ces données ont maintenant été utilisées par près de 600 utilisateurs.
  • En mai, c'est la production en temps quasi réel (15 jours à un mois) des données LANDSAT 8 de Niveau 2A sur la France qui a démarré (ce type de données n'est pas encore disponible aux USA, mais pas pour longtemps...), suivi du retraitement de 3 ans de données LANDSAT 5 et LANDSAT 7.  5 ans de données sont maintenant disponibles, de 2009 à 2014, avec une interruption en 2012, après la fin de LANDSAT 5 et avant le lancement de LANDSAT 8.
  • En septembre, nous avons obtenu la décision de lancer l'expérience SPOT5 (Take5), grâce à une importante participation financière de l'ESA. L'appel a proposition de sites a été lancé par l'ESA en Novembre, et a connu un beau succès, avec 62 propositions, pour près d'une centaine de sites. L'analyse de ces propositions est en cours et le choix sera difficile, car les applications proposées sont très riches et très diverses.
  • En Septembre aussi, s'est tenue au CESBIO la réunion des Centres d'Expertise Scientifiques de Theia, qui a permis d'identifier une vingtaine de produits différents que le pôle pourrait lancer dans les prochaines années. Ces produits sont résumés dans le dernier bulletin de THEIA.
  • En Novembre, le CNES a accueilli les journées des utilisateurs de SPOT4 (Take5), pour faire le point de l'utilisation des données, avec une centaine de participants et de belles  présentations des applications permises par l'expérience.
  • En décembre, nous avons enfin lancé l'appel à propositions de sites pour Venµs, dont le calendrier de lancement est enfin stabilisé. Vous avez jusqu'au 29 janvier 2015 pour y répondre.

 

Nous aurons donc de nombreux sujets à commenter pour ce blog qui commence sa troisième année, avec un grand nombre de fidèles lecteurs. Le blog a reçu 23000 visites, et 47000 pages ont été consultées, en augmentation de 50 % par rapport à l'an dernier. Depuis quelque temps, j'ai un peu de mal à maintenir le rythme d'un article par semaine que j'essayais de tenir depuis deux ans, mais l'année 2015 devrait être riche en événements. Les contributions des utilisateurs de données sont aussi bienvenues !

En blanc, les pays pour lesquels aucune visite du blog n'a été recensée en 2014 (Ouganda, Afghanistan)

Liste des 10 pays dont proviennent le plus fréquemment les consultations du blog. Ca fait plaisir de voir la France en aussi bonne position dans un classement international

 

L'appel à proposition de sites pour SPOT5 (TAKE5) est sorti !

Voici deux excellentes nouvelles pour ceux d'entre vous qui souhaiteraient proposer un site pour l'expérience SPOT5 (Take5):

 

  • Le projet SPOT5 (TAKE5) est maintenant complètement décidé par l'ESA et le CNES, grâce à l'approbation récente par le Program Board on Earth Observation de l'ESA, et après le feu vert donné par le CNES il y a quelques semaines. Les données seront acquises d'Avril à Août 2015.
  • L'appel à propositions de sites pour SPOT5 (Take5) vient aussi d'être lancé par l'ESA. Comme je vous l'avais dit, le délai de réponse est très court : les réponses sont attendues pour le 8 Décembre ! Avant de soumettre un site à l'ESA, vérifiez si celui-ci figure dans  la liste des sites sélectionnés par l'ESA pour ses propres projets, ou parmi la liste des sites choisis par le CNES (voir l'illustration). Même si c'est le cas, l'ESA recommande de soumettre une proposition, pour donner à votre site une priorité plus importante au cas où pour une raison technique, il faudrait choisir entre ce site et un site voisin.

 

12 Sites already selected by CNES for its own projects

SPOT5 (TAKE5) call for sites is out

Two good pieces of news for those of you who would like to submit a site for SPOT5 (TAKE5):

 

  • The SPOT5 (TAKE5) project is now fully approved by ESA and CNES, thanks to the recent approbation by ESA's Program Board on Earth Observation, and after CNES green light signal. Data will be acquired from April to August 2015.
  • SPOT5 (Take5) call for sites has been issued by ESA. As I told you before, the deadline is very close : December 8th ! Before submitting a site, please check if it is not in the list of sites already selected by ESA for their own projects, or among the sites selected by CNES (see illustration). However, ESA advises that even if your site is on ESA's list, it is better to submit a proposal, to add extra priority to the site in case of a technical conflict between neighbouring sites.

12 Sites already selected by CNES for its own projects

Phased orbits, how do they work ?

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As we are working to set a new Take5 experiment with SPOT5, here are some explanations of how it is possible to change the repeat cycle of a satellite from 26 days to 5 days, by just changing the satellite altitude by a couple of kilometres. There is nothing complicated behind that, just some simple arithmetic.

A phased orbit is an orbit for which the satellite repeats the same trajectory periodically. From its orbit at an altitude of 822 km, SPOT5, like its predecessors, has a cycle of 26 days. Every 26 days, it overflies the same places on earth. In 26 days, SPOT5 makes 369 revolutions around the earth. In 24 hours, a SPOT satellite runs through 369/26=14.19 orbits. Lowering its altitude by 2 km, the satellite slows a little, but the length of the circle it has to run along is reduced. It takes a little less time to make a revolution around the earth. The satellite does exactly 14.2 orbits per day.

 

Here are some of the orbits of SPOT4 (Take5), with some of the sites observed in France and North Africa during the experiment. The satellite started with the Cyan track, then the green one on the day after, then the yellow one on the next day and so on. 5 days later, it came back to the cyan orbit. You may see that it was possible to acquire a site on on the green track from the adjacent one on the cyan track.

 

14.2 orbits per days, is equivalent to 71 orbits in 5 days. After 71 orbits and 5 days exactly  SPOT4 was always at the same place during the Take5 experiment, and its cycled was changed from 26 to 5 days.

 

I have been also asked how the initial 26 days repeat cycle of SPOT5 was defined. The CNES engineers who designed it wanted to make it possible to observe each point on the earth from the vertical. As the SPOT satellites had a field of view of 116 km using both instruments, with a 26 days repeat cycle we had 116x26x14.19 = 43000km, just a little more than earth equator length. However, it was quickly seen that users did not ask for exactly vertical images and that the instruments were programmed mostly independently looking in different directions. However, the 26 days cycle was kept for all the SPOT satellites just as the High Speed Trains rail separation is related to the width of the hindquarters of a horse.

Finally, nothing would prevent from using the SPOT satellites from a 5 days repeat cycle orbit, which would not really change the ability to use the images how they are used now, but would allow new possibilities thanks to the possibility to observe users from constant viewing angles.

 

It is a little funny to observe that SPOT6 and SPOT7 do not use the initial SPOT orbit, and only fly at an altitude of 694 km but still with a 26 days phased orbit, this time obtained with 379/26=14.58 orbits per day. However, the justification cannot be the field of view, as this field of view is only 60 km.  But just by rising the orbit by a few kilometers, a 5 days orbit could be obtained