Réflectance de surface de la collection Landsat 2 niveau 2

Date modified: 14 February 2022

Aperçu du produit

Contexte

Digital Earth Africa (DE Africa) fournit un accès libre et gratuit à une copie des produits Landsat Collection 2 Level-2 au-dessus de l’Afrique. Ces produits sont réalisés et fournis par le United States Geological Survey (USGS).

The Landsat series of Earth Observation satellites, jointly led by USGS and NASA, have been continuously acquiring images of the Earth’s land surface since 1972. DE Africa provides data from Landsat 5, 7, 8, and 9 satellites, including historical observations dating back to late 1980s and regularly updated new acquisitions.

New Level-2 Landsat 7, 8, and 9 data are available after approximately 25, 15, and 3 days, respectively, from acquisition. See Landsat Collection 2 Generation Timeline for details.

USGS Landsat Collection 2 was released early 2021 and offers improved processing, geometric accuracy, and radiometric calibration compared to previous Collection 1 products. The Level-2 products are endorsed by the Committee on Earth Observation Satellites (CEOS) to be Analysis Ready Data (CARD)-compliant. This internationally-recognised certification ensures these products have been processed to a minimum set of requirements and organised into a form that allows immediate analysis with a minimum of additional user effort and interoperability both through time and with other datasets.

La collection USGS Landsat 2 de niveau 2 comprend :

• Réflectance de la surface

• Température de surface

Ce document fournit des spécifications techniques pour le produit Réflectance de surface. Les informations relatives au produit Température de surface se trouvent dans la Spécification de la température de surface de niveau 2 de la Collection 2 de Landsat.

Surface reflectance is the fraction of incoming solar radiation that is reflected from Earth’s surface. Variations in satellite measured radiance due to atmospheric properties have been corrected for so images acquired over the same area at different times are comparable and can be used readily to detect changes on Earth’s surface.

A Jupyter Notebook which demonstrates loading and using Landsat surface reflectance products in the Sandbox is also available.

Spécifications

Couverture spatiale et temporelle

DE Africa provides Landsat Collection 2 Level-2 from Landsat 5, 7, 8, and 9 as seperate products. Relevant coverage and metadata can be viewed on DE Africa Metadata Exploer:

• Landsat 5 Collection 2 Level-2 Surface Reflectance

• Landsat 7 Collection 2 Level-2 Surface Reflectance

• Landsat 8 Collection 2 Level-2 Surface Reflectance

• Landsat 9 Collection 2 Level-2 Surface Reflectance

Tableau 1 : Spécifications du produit de réflectance de surface de niveau 2 de la collection Landsat.

Satellite	Landsat 5	Landsat 7	Landsat 8	Landsat 9
Instrument	Scanner multispectral (MSS), Mapper thématique (TM)	Cartographie thématique améliorée (ETM+)	Imageur terrestre opérationnel (OLI), Capteur infrarouge thermique (TIRS)	OLI-2, TIRS-2
Nombre de bandes	10	10	10	10
Taille de la cellule - X (mètres)	30	30	30	30
Taille de la cellule - Y (mètres)	30	30	30	30
Système de référence des coordonnées	Mercator transverse universel (UTM)	UTM	UTM	UTM
Résolution temporelle	Tous les 16 jours	Tous les 16 jours	Tous les 16 jours	Tous les 16 jours
Plage temporelle	1984 - 2012	1999 - aujourd’hui	2013 - aujourd’hui	2021 – present
Ensemble de données parent	Landsat Collection 2 Level-1	Landsat Collection 2 Level-1	Landsat Collection 2 Level-1	Landsat Collection 2 Level-1
Fréquence de mise à jour	NA (archives)	Quotidiennement	Quotidiennement	Quotidiennement

Mesures

Tableau 2 : Mesures de la réflectance de surface de niveau 2 de Landsat 5 et Landsat 7.

ID de la bande	Description	Unités	Gamme	Type de données	Pas de données\(^\dagger\)	Conversion\(^\ddagger\)
SR_B1	Bande de réflectance de surface 1 (bleu)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
SR_B2	Bande de réflectance de surface 2 (vert)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
SR_B3	Bande de réflectance de surface 3 (rouge)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
SR_B4	Réflectance de la surface bande 4 (proche infrarouge (NIR))	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
SR_B5	Réflexion de la surface bande 5 (infrarouge à courte longueur d’onde (SWIR) 1)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
SR_B7	Réflexion de surface bande 7 (SWIR 2)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
QA_PIXEL	Qualité des pixels	Index des bits	0-65535	uint16	1	NA
QA_RADSAT	Saturation radiométrique	Index des bits	0-65535	uint16	0	NA
SR_ATMOS _OPACITÉ	Opacité atmosphérique	Sans unité	0-32767	int16	-9999	0,001 * DN
SR_CLOUD _QA	Qualité du masque de nuage	Index des bits	0-255	uint8	0	NA

\(^\dagger\) Aucune donnée ou valeur de remplissage.

\(^\ddagger\) La mesure physique peut être dérivée du numéro numérique (DN) stocké dans le produit en utilisant l’équation de conversion indiquée.

Vous trouverez de plus amples informations dans le Landsat 4-7 Collection 2 Science Product Guide.

Table 3: Landsat 8 and Landsat 9 Level-2 Surface Reflectance measurements

Landsat 8 and Landsat 9 Level-2 science products are generated using a different algorithm and have different output measurements compared to Landsat 5 and Landsat 7.

ID de la bande	Description	Unités	Gamme	Type de données	Pas de données\(^\dagger\)	Conversion\(^\ddagger\)
SR_B1	Bande de réflectance de surface 1 (aérosol côtier)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
SR_B2	Bande de réflectance de surface 2 (bleu)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
SR_B3	Bande de réflectance de surface 3 (verte)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
SR_B4	Bande de réflectance de surface 4 (rouge)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
SR_B5	Réflectance de surface bande 5 (NIR)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
SR_B6	Bande de réflectance de surface 6 (SWIR 1)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
SR_B7	Réflexion de surface bande 7 (SWIR 2)	Sans unité	1-65455	uint16	0	2,75e-05 * DN - 0,2
QA_PIXEL	Qualité des pixels	Index des bits	0-65535	uint16	1	NA
QA_RADSAT	Saturation radiométrique	Index des bits	0-65535	uint16	0	NA
SR_QA _AEROSOL	Niveau de l’aérosol	Index des bits	0-255	uint8	1	NA

\(^\dagger\) Aucune donnée ou valeur de remplissage.

\(^\ddagger\) La mesure physique peut être dérivée du numéro numérique (DN) stocké dans le produit en utilisant l’équation de conversion indiquée.

De plus amples informations peuvent être trouvées dans le Landsat 8 OLI/TIRS Collection 2 Science Product Guide et le Landsat 8-9 OLI/TIRS Collection 2 Level 2 Data Format Control Book.

Bandes d’évaluation de la qualité

Pixel quality assessment (QA_PIXEL) bands are generated by the CFMask algorithm. Different bit definitions are used because the cirrus band is only available on Landsat 8 and 9. This band is relevant to both Surface Reflectance and Surface Temperature products.

Tableau 4 : Indice binaire de l’évaluation de la qualité des pixels (QA_PIXEL).

Bit	Landat 5 et 7	Landsat 8 & 9	Valeurs de description
0	Remplir	Remplir	0 pour les données d’image ; 1 pour les données de remplissage
1	Nuage dilaté	Nuage dilaté	0 pour le nuage n’est pas dilaté ou pas de nuage ; 1 pour la dilatation du nuage
2	Non utilisé	Cirrus	0 pour les cirrus dont la confiance est nulle ; 1 pour les cirrus de haute confiance
3	Nuage	Nuage	0 pour un nuage dont la confiance n’est pas élevée ; 1 pour un nuage dont la confiance est élevée.
4	Ombre des nuages	Ombre des nuages	0 pour une ombre nuageuse dont la confiance n’est pas élevée ; 1 pour une ombre nuageuse dont la confiance est élevée.
5	Neige	Neige	0 pour une couverture neigeuse/glace dont la confiance n’est pas élevée ; 1 pour une couverture neigeuse dont la confiance est élevée
6	Clair	Clair	0 si les bits de nuage ou de nuage dilaté sont activés ; 1 si les bits de nuage et de nuage dilaté ne sont pas activés.
7	Eau	Eau	0 pour la terre ou les nuages ; 1 pour l’eau
8-9	Confiance dans les nuages	Confiance dans les nuages	00 pour aucun niveau de confiance défini ; 01 Faible confiance ; 10 Confiance moyenne ; 11 Confiance élevée
10-11	Confiance dans l’ombre des nuages	Confiance dans l’ombre des nuages	00 pour aucun niveau de confiance défini ; 01 Faible confiance ; 10 Réservé ; 11 Haute confiance
12-13	Confiance en la neige/la glace	Confiance en la neige/la glace	00 pour aucun niveau de confiance défini ; 01 Faible confiance ; 10 Réservé ; 11 Haute confiance
14-15	Non utilisé	Cirrus Confidence	00 pour aucun niveau de confiance défini ; 01 Faible confiance ; 10 Réservé ; 11 Haute confiance

Radiometric saturation quality assessment (QA_RADSAT) bands are different for Landsat 5, 7 and 8/9 because the sensors have different spectral bands. This band is relevant to both Surface Reflectance and Surface Temperature products.

Tableau 5 : Indice binaire de l’évaluation de la qualité de la saturation radiométrique (QA_RADSAT).

Bit	Landsat 5	Landsat 7	Landsat 8 & 9	Valeurs de description
0	Bande 1 (bleu)	Bande 1 (bleu)	Bande 1 (côtière)	0 pas de saturation ; 1 données saturées
1	Bande 2 (verte)	Bande 2 (verte)	Band 2 (Bleu)	0 pas de saturation ; 1 données saturées
2	Band 3 (Rouge)	Band 3 (Rouge)	Bande 3 (verte)	0 pas de saturation ; 1 données saturées
3	Bande 4 (NIR)	Bande 4 (NIR)	Band 4 (Rouge)	0 pas de saturation ; 1 données saturées
4	Bande 5 (SWIR1)	Bande 5 (SWIR1)	Bande 5 (NIR)	0 pas de saturation ; 1 données saturées
5	Bande 6 (TIR)	Bande 6L (TIR)†	Bande 6 (SWIR1)	0 pas de saturation ; 1 données saturées
6	Bande 7 (SWIR2)	Bande 7 (SWIR2)	Bande 7 (SWIR2)	0 pas de saturation ; 1 données saturées
7	Non utilisé	Non utilisé	Non utilisé	0
8	Non utilisé	Bande 6H (TIR)‡	Bande 9 (Cirrus)	0 pas de saturation ; 1 données saturées
9	Pixel perdu	Pixel perdu	Non utilisé	0 Pixel présent ; 1 détecteur n’a pas de valeur - pas de données
10	Non utilisé	Non utilisé	Non utilisé	0
11	Non utilisé	Non utilisé	Occlusion de terrain	0 aucune occlusion de terrain ; 1 occlusion de terrain
12	Non utilisé	Non utilisé	Non utilisé	0
13	Non utilisé	Non utilisé	Non utilisé	0
14	Non utilisé	Non utilisé	Non utilisé	0
15	Non utilisé	Non utilisé	Non utilisé	0

\(^\dagger\), \(^\ddagger\) Pour les produits Landsat 7, le produit de température de brillance TOA de la bande 6 est généré à partir de la bande 6 High gain (6H) et de la bande 6 Low gain (6L) ETM+ fusionnées ensemble. La bande 6 fusionnée est composée de pixels qui ne sont pas saturés dans la bande 6H. Lorsque les pixels de la bande 6H sont saturés avec une température de luminosité en dehors de la plage dynamique de la bande 6H (de 240K à 322K), ils seront remplis de pixels de la bande 6L même si ces pixels sont saturés.

Pour Landsat 5 et 7, une autre bande de masque de nuage (SR_CLOUD_QA) est disponible mais elle est moins précise que la bande QA_PIXEL.

Tableau 6 : Index des bits des masques de nuages Landsat 5 et Landsat 7 (SR_CLOUD_QA).

Bit	Attribut
0	Végétation dense et sombre (VDS)
1	Nuage
2	Ombre des nuages
3	Adjacent au nuage
4	Neige
5	Eau
6	Non utilisé
7	Non utilisé

For Landsat 8 and 9, aerosol retrieval information that may have impacted the product is provided in a SR_Aerosol_QA band. The default « Aerosol Level » is Climatology (00), which means no aerosol correction was applied. Pixels with an « Aerosol Level » classified as high are not recommended for use.

Table 7: Landsat 8 and Landsat 9 aerosol level (SR_Aerosol_QA) bit index.

Bit	Drapeau	Valeurs de description
0	Remplir	0 Le pixel n’est pas rempli ; 1 Le pixel est rempli.
1	Récupération valide des aérosols	0 La récupération des pixels n’est pas valide ; 1 La récupération des pixels est valide.
2	Eau	0 Pixel n’est pas de l’eau ; 1 Pixel est de l’eau
3	Non utilisé	0
4	Non utilisé	0
5	Aérosol interpolé	0 Le pixel n’est pas interpolé par les aérosols ; 1 Le pixel est interpolé par les aérosols.
6-7	Niveau de l’aérosol	00 Climatologie ; 01 Bas ; 10 Moyen ; 11 Haut

Traitement

Landsat Collection 2 Level-2 products are processed by the USGS from Collection 2 Level-1 inputs. Landsat 8-9 OLI surface reflectance products are generated using the Land Surface Reflectance Code (LaSRC) algorithm. Landsat 4-5 TM and Landsat 7 ETM+ surface reflectance products are generated using the Landsat Ecosystem Disturbance Adaptive Processing System (LEDAPS) algorithm.

Médias et exemples d’images

Figure 1 : Composites fausses couleurs Landsat (mettant en évidence la végétation) sur une zone du district de Tripoli, Libye, montrant les changements entre les dates sélectionnées de 1984 à 2021.

Services connexes

• Observations de l’eau depuis l’espace

• `Services composites sans nuage de GeoMAD <https://docs.digitalearthafrica.org/en/latest/data_specs/GeoMAD_specs.html>`___.

• Landsat Collection 2 Level-2 Surface Temperature

Références

• Site web de la collection de l’USGS niveau 2

• Landsat 8-9 OLI/TIRS Collection 2 Level-2

• Landsat 7 ETM+ Collection 2 Level-2

• Landsat 4-5 TM Collection 2 Level-2

Licence

Il n’existe aucune restriction sur les données Landsat téléchargées depuis l’USGS ; elles peuvent être utilisées ou redistribuées à volonté. L’USGS vous demande d’inclure une déclaration de la source des données lorsque vous citez, copiez ou réimprimez des données ou des images Landsat de l’USGS.

Remerciements

Produit scientifique de la réflectance de surface Landsat Level- 2, gracieuseté de l’U.S. Geological Survey.

Accès aux données

Amazon Web Services S3

Landsat Collection 2 Level-2 est disponible sur AWS S3, sponsorisé par le Public Dataset Program.

Tableau 8 : Détails de l’accès aux données AWS.

Détails sur AWS S3
Seau ARD	arn:aws:s3:::deafrica-landsat
Région	af-south-1

Le seau se trouve dans la région AWS af-south-1 (Cape Town). Des spécifications de région supplémentaires peuvent être appliquées comme suit :

aws s3 ls --region=af-south-1 s3://deafrica-landsat/

Les chemins d’accès aux fichiers suivent le format collection02/niveau-2/standard/<sensor>/<year>/<path>/<row>/<scene_id>/.

Tableau 9 : Convention de chemin d’accès aux fichiers AWS.

Élément de chemin d’accès au fichier	Description	Exemple
capteur	Landsat sensor name, tm, etm or oli-tirs for landsat 5, 7 and 8/9	oli-tirs
année	Année d’observation	2021
chemin	Identifiant de la trajectoire de l’orbite Landsat	172
row	Identité de la ligne d’orbite Landsat	057
scene_id	Identifiant de la scène Landsat	LC08_L2SP_172057_20210101_20210308_02_T1

Services Web de l’OGC (OWS)

This product is available through DE Africa’s OWS.

Tableau 10 : Détails de l’accès aux données OWS.

Détails de l’OWS
Nom	DE Africa Services
URL des services cartographiques Web (WMS)	https://ows.digitalearth.africa/wms?version=1.3.0
URL du service de couverture Web (WCS)	https://ows.digitalearth.africa/wcs?version=2.1.0
Nom de la couche	ls5_sr, ls7_sr, ls8_sr, ls9_sr

Les détails de Digital Earth Africa OWS peuvent être trouvés sur https://ows.digitalearth.africa/.

Pour obtenir des instructions sur la manière de se connecter à OWS, consultez ce tutoriel.

Open Data Cube (ODC)

Les produits Landsat Collection 2 Level-2 sont accessibles par l’API ODC de Digital Earth Africa, qui est disponible dans le Digital Earth Africa Sandbox.

ODC product names: ls5_sr, ls7_sr, ls8_sr, ls9_sr

Specific bands of data can be called by using either the default names or any of a band’s alternative names, as listed in the table below. ODC Datacube.load commands without specified bands will load all bands.

**Tableau 11 : noms des bandes de réflectance de surface de niveau 2 de Landsat 5 et Landsat 7 (produit ODC ls5_sr et ls7_sr).

Nom du groupe	Noms alternatifs	Valeur de remplissage
SR_B1	bande_1, bleu	0
SR_B2	bande_2, vert	0
SR_B3	bande_3, rouge	0
SR_B4	band_4, nir	0
SR_B5	bande_5, tourbillon_1	0
SR_B7	bande_7, tourbillon_2	0
QA_PIXEL	pq, qualité_pixel	1
QA_RADSAT	radsat, saturation radiométrique	0
SR_ATMOS_OPACITÉ	opacité_atmos	-9999
SR_CLOUD_QA	nuage_qa	0

Table 12: Landsat 8 and Landsat 9 Level-2 Surface Reflectance (ODC product ls8_sr and ls9_sr) band names.

Nom du groupe	Noms alternatifs	Valeur de remplissage
SR_B1	bande_1, aérosol_côtier	0
SR_B2	bande_2, bleu	0
SR_B3	bande_3, vert	0
SR_B4	bande_4, rouge	0
SR_B5	band_5, nir	0
SR_B6	bande_6, tourbillon_1	0
SR_B7	bande_7, tourbillon_2	0
QA_PIXEL	pq, qualité_pixel	1
QA_RADSAT	radsat, saturation radiométrique	0
SR_QA_AEROSOL	qa_aerosol, aerosol_qa	1

Les noms des groupes sont sensibles à la casse.

Pour des exemples sur la façon d’utiliser l’API ODC, voir le dépôt DE Africa example notebook.

Informations techniques

Réflectance de la surface

The surface reflectance products for Landat 5, 7, 8, and 9 are generated using two different methods.

La réflectance de surface de Landsat 5 TM et Landsat 7 ETM+ Collection 2 est générée à l’aide de l’algorithme LEDAPS (Landsat Ecosystem Disturbance Adaptive Processing System). Le logiciel applique les routines de correction atmosphérique du spectroradiomètre imageur à résolution modérée (MODIS) aux produits de données de niveau 1. La vapeur d’eau, l’ozone, la hauteur atmosphérique, l’épaisseur optique des aérosols et l’élévation numérique sont introduits avec les données Landsat dans les modèles de transfert radiatif 6S (Second Simulation of a Satellite Signal in the Solar Spectrum) pour générer la réflectance au sommet de l’atmosphère (TOA), la réflectance de surface, la température de brillance TOA et les masques pour les nuages, les ombres de nuages, les nuages adjacents, la terre et l’eau.

Landsat 8 and Landsat 9 OLI Collection 2 Surface Reflectance data are generated using the Land Surface Reflectance Code (LaSRC), which makes use of the coastal aerosol band to perform aerosol inversion tests, uses auxiliary climate data from MODIS, and a unique radiative transfer model.

Pour plus d’informations sur les différents algorithmes de traitement et les mises en garde relatives aux produits, visitez la page web Landsat Collection 2 Surface Reflectance.