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La boucle est bouclée, et nous avons généré sur la France plus d'un an de synthèses mensuelles de réflectance (à l'exception des mois hivernaux trop nuageux), et nous pouvons donc comparer les images d'une année sur l'autre. C'est particulièrement intéressant en cette année de canicule estivale (mais il y avait déjà une sécheresse sur le Nord et l'Est de la France en 2018). A l'exception de la Bretagne et du sud de l'Aquitaine, la sécheresse et la canicule ont quasiment fait jaunir la France entière en juillet, et notamment le Nord du massif central. Au mois d'aout, la situation est plus complexe, car tout d'abord, la sécheresse régnait dans le Nord Est pendant l'été 2018,  et par ailleurs, certaines régions ont été arrosées par les orages d'été et ont pu un peu reverdir (l'ouest de la France, le Sud-Ouest, Rhône Alpes), alors que le Centre et le Nord-Est, ainsi que le Sud-Est sont beaucoup plus secs qu'en 2018. N'hésitez pas à utiliser le comparateur ci-dessous pour vérifier.

La comparaison des deux images du mois d'août, montre que aussi l'amélioration de nos traitements de correction des effets atmosphériques. Les images de 2018 sont par endroit légèrement plus laiteuses que celles de 2019. L'amélioration est dûe à la correction d'un paramètre dont la valeur était erronée.

 

Comparaison des synthèses de juillet et août 2019 Comparaison des synthèses d'août 2018 et 2019

 

Il y a une autre nouveauté importante. Jusqu'au mois d'Avril 2019, c'était Peter Kettig du CNES qui produisait les synthèses de niveau 3A à partir des données Sentinel-2 du mois précédent, de manière artisanale. Mais depuis juin, le centre de traitement MUSCATE a pris le relais, puisque la chaîne WASP a été intégrée au système MUSCATE. C'est donc l'équipe d'exploitation qui produit les données acquises depuis le mois de mai, et la production se passe de mieux en mieux, au point que nous avons pu générer les synthèses sur l'Espagne (à suivre), et que nous ajouterons l'Italie le mois prochain.

Les données à pleine résolution, avec leurs masques de qualité, peuvent être téléchargées depuis le serveur de distribution Theia au CNES.

Si vous n'avez pas peur d'y passer trop de temps, alors que de nombreuses urgences vous attendent, vous pouvez jeter un œil aux mosaïques de ces produits disponibles sur la France depuis Juillet 2018. Une chouette interface de visualisation (merci à Michel Lepage !), est aussi disponible ci-dessous, pour comparer les différentes synthèses avec celle de juillet 2018 que nous utilisons comme référence.


Voir en plein écran

Pour bien citer nos données :
Images Sentinel-2 du programme Copernicus de l'Union Européenne traitées par le CNES
pour le pôle Theia à partir de méthodes développées au laboratoire CESBIO

 

En août 2019, la plupart de la France à continué à sécher, même si certaines régions ont pu bénéficier de pluies d'orage, et ont pu reverdir.  Il reste quelques artefacts le long de la colonne de tuiles qui correspond au méridien zéro. Ceux-ci sont dus au bug de PEPS  expliqué ci-dessous (au mois d'Avril). C'est normalement la dernière fois, car il a été corrigé fin août.

En juillet 2019, la sécheresse et les vagues de chaleur ont fait brunir la quasi totalité de la France, à l'exception de la Bretagne et des Pyrénées atlantiques, où la culture du maïs semble en avance.

En Juin 2019 , les effets de la canicule de la fin du mois ne sont pas encore trop sensibles, car la synthèse porte sur le mois entier. En raison d'un problème dans MUSCATE, la synthèse n'a été calculée que sur 30 jours au lieu de 45, ce qui fait que la couverture nuageuse reste importante, notamment au dessus de Toulouse, où il y a eu des nuages tous les 5 jours au moment du passage de Sentinel2.

En Mai 2019 , la couverture nuageuse est restée importante et la synthèse garde un certain nombre de pixels nuageux. Les tuiles situées près du méridien de Greenwich sont dégradées voire absentes du fait d'un bug dans PEPS.

En Avril 2019 , le temps a été très nuageux, avec quelques éclaircies, et du beau temps fin mars et début mai, ce qui a permis de produire une synthèse sans nuages sur 46 jours, centrée sur le 15 avril. A part sur une colonne de tuiles, où PEPS a semble t'il oublié de rapatrier la moitié des données depuis les serveurs de l'ESA, je n'ai quasiment pas vu d’artefacts. Nous allons bien entendu retraiter cette colonne. La couverture neigeuse s'est réduite, mais modestement, en raison de chutes de neige tardives cette année. En revanche, le verdissement des cultures, prairies et forêts est très net. Comme dans la chanson que mes enfants apprenaient à l'école maternelle, "houli houlà, le printemps est là" !

En mars 2019 , le temps est resté beau et chaud, et l'on commençait à parler de sécheresse. Heureusement pour les agriculteurs, et malheureusement pour les synthèses mensuelles, le mois d'avril a été bien plus nuageux et arrosé. Je n'ai quasiment pas trouvé d'artefacts, excepté sur l'eau et en bordure des zones neigeuses. Il y a peut-être un bord d'orbite visible entre Paris et la Bretagne, mais ce n'est pas évident quand on zoome. La couverture neigeuse a fortement réduit, notamment sur le massif central, et les cultures ont commencé à verdir, surtout au sud, beaucoup moins en Alsace. Les forêts de feuillus ont sagement attendu le mois d'avril pour mettre leurs feuilles.

En février 2019 le temps a été magnifique et anormalement chaud et sec. Nous avons donc pu cumuler plusieurs acquisitions sans nuages sur la plupart des régions, à quelques exceptions près. Si on compare au mois de juillet, la neige est très présente, les cultures d'hiver sont vertes, et les forêts de feuillus on perdu leur feuilles. Bref, le paysage auquel on s'attend pour février, sans les nuages. En parlant de nuages, un nuage bas et semi transparent a échappé à la détection par MAJA, au Nord de Bourges. Une bonne piqûre de rappel pour nous motiver à améliorer encore notre logiciel (la version 3.3 de MAJA devrait résoudre ce problème, elle est presque prête!). Si vous zoomez sur les zones neigeuses, vous constaterez aussi qu'il y a quelques artefacts, là, c'est WASP qui doit être amélioré. Enfin, avec la forte inclinaison solaire à cette période de l'année, la correction des effets directionnels n'est pas parfaire. On voit des bords d'orbite du côté de l'ouest de la France.

En novembre , en France, nous avons eu une météo française de novembre, et plusieurs régions sont restées couvertes à chaque passage de Sentinel-2, sur la période de synthèse de 45 jours, centrée sur le 15 Novembre. Dans ce cas, nous fournissons les réflectances de la date où la réflectance dans le bleu est minimale, et nous indiquons dans les produits, pas sur la mosaïque, que le pixel est nuageux. Donc, la synthèse du mois de novembre n'est pas aussi belle que les précédentes. Comme en octobre (voir ci-dessous), des bords d'orbite deviennent visibles.

Ceci dit, les résultats restent corrects sur de nombreuses régions, et on peut observer les sols plus humides et plus sombres, le démarrage des cultures d'hiver, la chute des feuilles dans les forêts de feuillus, et les sommets enneigés.

En octobre, pour la première fois, un artefact de bord d'orbite apparaît clairement du côté de Cambrai. Même si c'est un endroit où l'on peut faire des bêtises, cet artefact est dû au changement de date. la partie Ouest est brune, et la partie Est est verte. A cause de la couverture nuageuse importante, la date moyenne de la partie Est se situe bien après celle de la partie Ouest. Le seul moyen d'éviter ce genre d'artefacts sera d'ajouter un ou deux satellites Sentinel-2 de plus, pour faire des synthèses sur des données moins longues (ici nous utilisons 45 jours).

Méthode, artefacts et limites

Les synthèses mensuelles sont produites avec le processeur WASP, qui est décrit ici en détails. En quelques mots, nos synthèses calculent une moyenne pondérée des réflectances de surface pour les observations non nuageuses, issues des produits de niveau 2A obtenus avec la chaîne MAJA. Cette méthode est très sensible à la qualité du masque des nuages, qui, dans le cas de MAJA, est heureusement plutôt bon.

En comparant les différentes synthèses vous verez l'évolution du paysage avec le temps, mais cette représentation met aussi en évidence les artefacts dûs au traitement et au mode d'acquisition de Sentinel-2. les artefacts ne sont pas encore très nombreux, mais vous en trouverez :

  • sur certains navigateurs (firefox V58), des différences géométriques qui apparaissent à basse résolutions. Chez d'autres navigateurs, l'effet n'est pas aussi fort. Ce défaut n'est vraiment pas dû à Sentinel-2 ni aux produits Theia
  • sur l'eau et la neige (là, c'est vraiment un problème de la méthode, nous testons une autre solution)
  • là où la couverture nuageuse est restée constante à chaque passage de Sentinel-2. Ces pixels sont indiqués dans les produits (mais pas sur la mosaïque).
  • là où des nuages ou des ombres n'ont pas été détectés par MAJA (en général, des nuages fins ou petits)
  • en bordure d'orbite, en raison du changement de date
  • sur quelques bordures de tuiles en Juillet, car les produits de niveau 3 n'avaient pas été générés à la même date, mais du 15 juilet au 26 juillet). Cela a été corrigé pour les mois suivants

Accès à chaque mosaique

Chaque mosaïque est accessible à partir des liens ci-dessous :

8 thoughts on “Les séries temporelles de niveau 3A de Sentinel-2

  1. Bonjour,Merci pour ces images, je vais les signaler à mes collègues.2 remarques, dont 1 hors sujet :1. Sur le littoral du Finistère la limite de la mosaïque slalome de si près le long de la côte que par exemple sur la presqu'île de Crozon, il manque carrément des bouts de terre. Ne serait-il pas possible de passer un peu plus loin du bord ?2. J'ai téléchargé des scènes Sentinel 2 de Theia récemment. L'arborescence a beaucoup changé depuis janvier, passant de 1-9 à 2-0, mais je n'ai pas réussi à trouver la description de la nouvelle version. Ne serait-il pas possible de mettre une branche "doc" ou "métadonnées" dans chaque scène avec l'équivalent des descriptifs de contenu de l'IGN ? On n'est pas à quelques Mo près avec ce genre de données.Cordialement,AF

  2. Bonjour Alain,merci pour ces remarques !1. Je pars d'un fichier vecteur à basse résolution pour réaliser le crop sur les synthèses, je vais essayer d'ajouter un peu plus de marge pour les prochaines, ou de trouver un fichier vecteur plus résolu.2. Effectivement, j'ai du retard dans la mise à jour de ma page sur les versions des produits ( https://labo.obs-mip.fr/multitemp/?page_id=9988 ). On a changé de version de MAJA et de MUSCATE, ce qui explique le changement de numéro. La version 2 ne change pas grand chose par rapport à la version 1.9 algorithmiquement et sur le plan des performances, car en raison de bugs résiduels découverts tardivement, nous n'avons pas encore activé les changements qui devraient faire des différences. La version 3_3, en cours de validation, devrait apporter des améliorations importantes et même justifier un retraitement.Bien cordialement,Olivier

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