Produits Digital Earth Africa

Le bac à sable Digital Earth Africa permet aux utilisateurs d’accéder à une variété de produits d’observation de la Terre. Ces produits sont des ensembles de données complets qui constituent la base de toutes les analyses effectuées dans le bac à sable. En tant qu’utilisateur Sandbox, il est utile d’en savoir plus sur les produits disponibles: chacun a ses propres forces et limites qui peuvent avoir un impact sur les résultats.

Les produits Digital Earth Africa peuvent être divisés en deux types:

  • Produits d’entrée satellitaires : ensembles de données de mesures prises par les satellites.

  • Produits dérivés: ensembles de données créés en appliquant des algorithmes à des produits satellites

Pour l’instant, nous allons nous concentrer sur les produits d’entrée satellitaires. Cette section décrit les deux principaux ensembles de données que nous verrons dans ce cours de formation - Landsat 8 et Sentinel-2.

Vidéo: produits satellites

Regardez cette courte vidéo pour un aperçu des produits satellitaires Digital Earth Africa. Ensuite, lisez le texte ci-dessous pour plus de détails.

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The Digital Earth Africa Landsat 8 product name has been updated since this video was recorded. The new product name is ls8_sr (previously ls8_usgs_sr_scene).

Produits satellites

Sentinel2

Un rendu artistique d’un des satellites Sentinel-2. [Source]

Les produits Satelllite sont des ensembles de données provenant de satellites en orbite autour de la Terre. Ces ensembles de données ont subi un certain prétraitement par les opérateurs de satellites, mais sont par ailleurs des données «brutes», mesurant des quantités telles que la réflectance, le rayonnement et la température de surface.

Ces produits sont fondamentaux pour l’analyse de l’observation de la Terre. Ils se distinguent par quelques attributs clés:

  • Résolution spatiale (degré de détail): La résolution spatiale fait référence à la taille du pixel du produit satellite. Il s’agit de la plus petite chose que le satellite peut « voir ». Une résolution spatiale de 30 m \(\times\) 30 m signifie que le produit satellite ne peut capter aucun détail plus petit que 30 m \(\times\) 30 m.

  • Résolution temporelle (fréquence): Les satellites passent au-dessus de différentes parties de la Terre à différents moments de la journée et du mois. La fréquence des mesures dépend du nombre de satellites qui contribuent au produit.

  • Résolution spectrale (quelle polyvalence): La résolution spectrale fait référence aux capteurs du satellite. Les capteurs sont calibrés pour recueillir des mesures dans certaines longueurs d’onde du spectre électromagnétique, appelées « bandes ». Les différentes bandes sont utilisées pour identifier différentes caractéristiques de la Terre. Ainsi, plus un produit possède de bandes, plus il est polyvalent.

Digital Earth Africa héberge plusieurs produits satellites disponibles pour les utilisateurs de Sandbox. Les deux produits les plus utilisés dans cette formation sont le produit Landsat 8 et le produit Sentinel-2.

Produit satellite: Landsat 8

Landsat 8 est la dernière version du programme Landsat géré conjointement par le United States Geological Survey (USGS) et la National Aeronautics and Space Administration (NASA). Il consiste en un satellite en orbite polaire, lancé le 11 février 2013, et est toujours en service aujourd’hui.

The Landsat data is organised by collections. Recent pre-processing methodology upgrades by USGS have allowed the release of “Collection 2”. This supersedes the older “Collection 1” of Landsat data. Collection 2 is the collection used in Digital Earth Africa.

Chaque collection contient les données à deux niveaux; Niveau 1 et niveau 2. Les données de niveau 1 sont la réflectance de surface mesurée au sommet de l’atmosphère. Le niveau 2 a été prétraité pour les corrections atmosphériques et donne une réflectance de surface au fond de l’atmosphère. Étant donné que les corrections augmentent la qualité et la facilité d’utilisation des données, les données de niveau 2 sont généralement utilisées.

Le produit Digital Earth Africa Landsat 8 utilise les données de la Collection 2 Niveau 2, et possède les caractéristiques suivantes :

  • Alias Sandbox: ls8_sr

  • Type de données: Réflexion de surface

  • Durée des données: Mars 2013 - aujourd’hui

  • Régions disponibles: Tout le continent africain

  • Résolution spatiale: 30 \(\times\) 30 m (taille d’un pixel)

  • Résolution temporelle: 16 jours (un survol tous les 16 jours, soit environ deux fois par mois)

  • Résolution spectrale: 7 bandes spectrales - côtière/aérosol, bleu, vert, rouge, proche infrarouge, infrarouge à courte longueur d’onde 1, infrarouge à courte longueur d’onde 2.

Pour plus de détails, consultez les ressources suivantes :

Ces sources contiennent également des informations sur les missions Landsat précédentes. Ensemble, les données Landsat 5/7/8 couvrent la période 1984 - aujourd’hui.

Produit satellite: Sentinel-2

La mission Sentinel-2 fait partie du programme d’observation de la Terre Copernicus de l’Union européenne. Sentinel-2 se compose de deux satellites, Sentinel-2A (lancé le 23 juin 2015) et Sentinel-2B (lancé le 7 mars 2017). Leurs données combinées sont utilisées dans le produit Digital Earth Africa Sentinel-2.

Tout comme les ensembles de données Landsat, les données Sentinel-2 sont hiérarchisées par niveau de prétraitement. Les données de niveau 0, niveau 1A et niveau 1B contiennent des données brutes provenant des satellites, avec peu ou pas de prétraitement. Le niveau 1C a été corrigé en réflectance du haut de l’atmosphère, tandis que le niveau 2A est la réflectance du bas de l’atmosphère. Comme pour Landsat, les mesures du fond de l’atmosphère de niveau 2A sont idéales pour d’autres activités de recherche.

Le produit Digital Earth Africa Sentinel-2 utilise les données Sentinel-2 Level-2A et possède les caractéristiques suivantes:

  • Alias Sandbox: s2_l2a

  • Type de données: Réflexion de surface

  • Durée des données: Juillet 2017 - aujourd’hui

  • Régions disponibles: Tout le continent africain

  • Résolution spatiale: 10 \(\times\) 10 m, 20 \(\times\) 20 m, 60 \(\times\) 60 m (selon la bande)

  • Résolution temporelle: 5 jours

  • Résolution spectrale: 12 bandes spectrales - littoral/aérosol, bleu, vert, rouge, bord rouge 1, bord rouge 2, bord rouge 3, proche infrarouge 1, proche infrarouge 2, vapeur d’eau, infrarouge à courte longueur d’onde 1, infrarouge à courte longueur d’onde 2.

Notez que les données autonomes Sentinel-2A existent pour la période 2015-2017, avant le lancement de Sentinel-2B, mais en tant que telles, elles ont une résolution temporelle réduite.

Pour plus de détails, consultez les ressources suivantes :

Quel produit satellite est «meilleur»?

Cette question dépend de l’analyse que vous faites. Il permet de considérer les résolutions disponibles des produits satellites. Par exemple:

Période d’analyse: Les changements récents à court terme (par exemple, sur quelques mois) sont mieux saisis par le produit Sentinel-2, qui a une bonne résolution temporelle. Cependant, s’il s’agit de changements sur plusieurs années (ou décennies), alors le produit Landsat 8 pourrait être plus approprié.

**Taille de la région d’analyse et niveau de détail : les données de Sentinel-2 ont une meilleure résolution native que celles de Landsat 8, et sont donc souvent préférées car elles permettent de distinguer des artefacts plus petits. Cependant, si votre région d’analyse est étendue et que vous recherchez des points de repère plus importants (par exemple, de grandes étendues d’eau), Landsat 8 peut fournir le niveau de détail requis. L’utilisation de Landsat 8 dans ce cas peut réduire considérablement le temps de calcul tout en fournissant des résultats comparables.

Conclusion

Vous en savez maintenant plus sur les principaux produits satellites couverts dans cette formation. Nous utiliserons Landsat 8 et Sentinel-2 dans les prochains exercices de manipulation de données.