Réflectance de surface de niveau 2 de la collection Landsat 2
Date de modification : 14 février 2022
Présentation du produit
Aperçu
Digital Earth Africa (DE Africa) offre un accès gratuit et ouvert à une copie des produits « Landsat Collection 2 Level-2 <https://www.usgs.gov/core-science-systems/nli/landsat/landsat-collection-2-level-2-science-products> » sur l’Afrique. Ces produits sont produits et fournis par l’United States Geological Survey (USGS).
La série de satellites d’observation de la Terre « Landsat <https://www.usgs.gov/core-science-systems/nli/landsat> », dirigée conjointement par l’USGS et la NASA, acquiert en continu des images de la surface terrestre depuis 1972. DE Africa fournit des données provenant des satellites Landsat 5, 7, 8 et 9, y compris des observations historiques remontant à la fin des années 1980 et de nouvelles acquisitions régulièrement mises à jour.
Les nouvelles données Landsat 7, 8 et 9 de niveau 2 sont disponibles environ 25, 15 et 3 jours après leur acquisition. Pour plus de détails, consultez la « Chronologie de la génération de la collection Landsat 2 » <https://www.usgs.gov/media/images/landsat-collection-2-generation-timeline>.
La collection USGS Landsat 2 a été lancée début 2021 et offre un traitement, une précision géométrique et un étalonnage radiométrique améliorés par rapport aux produits de la collection 1 précédents. Les produits de niveau 2 sont approuvés par le Comité sur les satellites d’observation de la Terre (CEOS) comme étant conformes à la norme Analysis Ready Data (CARD). Cette certification reconnue à l’échelle internationale garantit que ces produits ont été traités selon un ensemble minimal d’exigences et organisés sous une forme qui permet une analyse immédiate avec un minimum d’effort supplémentaire de l’utilisateur et une interopérabilité à la fois dans le temps et avec d’autres ensembles de données.
La collection USGS Landsat 2 Niveau 2 comprend :
Réflectivité de surface
Température de surface
Ce document fournit les spécifications techniques du produit Réflectance de surface. Les informations relatives au produit Température de surface sont disponibles dans la spécification Température de surface de niveau 2 de la collection Landsat 2 <https://docs.digitalearthafrica.org/en/latest/data_specs/Landsat_C2_ST_specs.html>.
La réflectivité de surface est la fraction du rayonnement solaire entrant qui est réfléchie par la surface de la Terre. Les variations de la radiance mesurée par satellite en raison des propriétés atmosphériques ont été corrigées afin que les images acquises sur la même zone à des moments différents soient comparables et puissent être utilisées facilement pour détecter les changements à la surface de la Terre.
Un Jupyter Notebook qui démontre le chargement et l’utilisation des produits de réflectance de surface Landsat dans le Sandbox est également disponible.
Spécifications
Couverture spatiale et temporelle
DE Africa fournit la collection Landsat 2 niveau 2 de Landsat 5, 7, 8 et 9 sous forme de produits distincts. La couverture et les métadonnées pertinentes peuvent être consultées sur DE Africa Metadata Exploer :
Tableau 1 : Spécifications du produit de réflectance de surface de niveau 2 de la collection Landsat 2
Satellite |
Landsat 5 |
Landsat 7 |
Landsat 8 |
Landsat 9 |
|---|---|---|---|---|
Instrument |
Scanner multispectral (MSS), Cartographie 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 de coordonnées |
La spectroscopie universelle transverse de Mercator (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 – présent |
2021 – présent |
Ensemble de données parent |
||||
Fréquence de mise à jour |
AN (archives) |
Tous les jours |
Tous les jours |
Tous les jours |
Mesures
Tableau 2 : Mesures de réflectance de surface de niveau 2 de Landsat 5 et Landsat 7
ID de la bande |
Description |
Unités |
Gamme |
Type de données |
Aucune donnée\(^\dagger\) |
Conversion\(^\ddagger\) |
|---|---|---|---|---|---|---|
SR_B1 |
Bande de réflexion de surface 1 (bleu) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
SR_B2 |
Bande de réflexion de surface 2 (verte) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
SR_B3 |
Bande de réflexion de surface 3 (rouge) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
SR_B4 |
Bande de réflectance de surface 4 (proche infrarouge (NIR)) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
SR_B5 |
Bande de réflexion de surface 5 (infrarouge à courte longueur d’onde (SWIR) 1) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
SR_B7 |
Bande de réflexion de surface 7 (SWIR 2) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
QA_PIXEL |
Qualité des pixels |
Index des bits |
« 0-65535 » |
|
|
N / A |
QA_RADSAT |
Saturation radiométrique |
Index des bits |
« 0-65535 » |
|
|
N / A |
SR_ATMOS _OPACITÉ |
Opacité atmosphérique |
Sans unité |
« 0-32767 » |
|
|
0,001 * DN |
SR_CLOUD _QA |
Qualité du masque de nuage |
Index des bits |
« 0-255 » |
|
|
N / A |
\(^\dagger\) Aucune donnée ni valeur de remplissage.
\(^\ddagger\) La mesure physique peut être dérivée du numéro numérique (DN) stocké dans le produit à l’aide de l’équation de conversion répertoriée.
Vous trouverez plus d’informations dans le « Guide des produits scientifiques Landsat 4-7 Collection 2 <https://www.usgs.gov/media/files/landsat-4-7-collection-2-level-2-science-product-guide> ».
Tableau 3 : Mesures de réflectance de surface de niveau 2 de Landsat 8 et Landsat 9
Les produits scientifiques de niveau 2 de Landsat 8 et Landsat 9 sont générés à l’aide d’un algorithme différent et ont des mesures de sortie différentes de celles de Landsat 5 et Landsat 7.
ID de la bande |
Description |
Unités |
Gamme |
Type de données |
Aucune donnée\(^\dagger\) |
Conversion\(^\ddagger\) |
|---|---|---|---|---|---|---|
SR_B1 |
Bande de réflectance de surface 1 (aérosol côtier) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
SR_B2 |
Bande de réflexion de surface 2 (bleu) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
SR_B3 |
Bande de réflexion de surface 3 (verte) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
SR_B4 |
Bande de réflexion de surface 4 (rouge) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
SR_B5 |
Bande de réflexion de surface 5 (NIR) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
SR_B6 |
Bande de réflexion de surface 6 (SWIR 1) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
SR_B7 |
Bande de réflexion de surface 7 (SWIR 2) |
Sans unité |
« 1-65455 » |
|
|
2,75e-05 * DN - 0,2 |
QA_PIXEL |
Qualité des pixels |
Index des bits |
« 0-65535 » |
|
|
N / A |
QA_RADSAT |
Saturation radiométrique |
Index des bits |
« 0-65535 » |
|
|
N / A |
SR_QA _AÉROSOL |
Niveau d’aérosol |
Index des bits |
« 0-255 » |
|
|
N / A |
\(^\dagger\) Aucune donnée ni valeur de remplissage.
\(^\ddagger\) La mesure physique peut être dérivée du numéro numérique (DN) stocké dans le produit à l’aide de l’équation de conversion répertoriée.
Vous trouverez plus d’informations dans le « Landsat 8 OLI/TIRS Collection 2 Science Product Guide <https://www.usgs.gov/media/files/landsat-8-collection-2-level-2-science-product-guide> » et le « Landsat 8-9 OLI/TIRS Collection 2 Level 2 Data Format Control Book <https://www.usgs.gov/media/files/landsat-8-9-olitirs-collection-2-level-2-data-format-control-book> »
Bandes d’évaluation de la qualité
Les bandes d’évaluation de la qualité des pixels (QA_PIXEL) sont générées par l’algorithme CFMask. Différentes définitions de bits sont utilisées car la bande cirrus n’est disponible que sur Landsat 8 et 9. Cette bande est pertinente pour les produits de réflectance de surface et de température de surface.
Tableau 4 : Indice de bits d’évaluation de la qualité des pixels (QA_PIXEL).
Peu |
Landat 5 et 7 |
Landsat 8 et 9 |
Description Valeurs |
|---|---|---|---|
0 |
Remplir |
Remplir |
0 pour les données d’image ; 1 pour les données de remplissage |
1 |
Nuage dilaté |
Nuage dilaté |
0 pour le nuage non dilaté ou pas de nuage ; 1 pour la dilatation du nuage |
2 |
Inutilisé |
Cirrus |
0 pour les cirrus, la confiance n’est pas ; 1 pour les cirrus à 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 de nuage |
Ombre de nuage |
0 pour la confiance dans l’ombre des nuages n’est pas élevée ; 1 pour une ombre des nuages de confiance élevée |
5 |
Neige |
Neige |
0 pour la confiance en matière de neige/glace n’est pas élevée ; 1 pour une couverture de neige de confiance élevée |
6 |
Clair |
Clair |
0 si les bits Nuage ou Nuage dilaté sont définis ; 1 si les bits Nuage et Nuage dilaté ne sont pas définis |
7 |
Eau |
Eau |
0 pour la terre ou le nuage ; 1 pour l’eau |
8-9 |
Confiance dans le Cloud |
Confiance dans le Cloud |
00 pour aucun niveau de confiance défini ; 01 Faible confiance ; 10 Confiance moyenne ; 11 Confiance élevée |
10-11 |
Nuage Ombre Confiance |
Nuage Ombre Confiance |
00 pour aucun niveau de confiance défini ; 01 Faible confiance ; 10 Réservé ; 11 Haute confiance |
12-13 |
Confiance en matière de neige et de glace |
Confiance en matière de neige et de glace |
00 pour aucun niveau de confiance défini ; 01 Faible confiance ; 10 Réservé ; 11 Haute confiance |
14-15 |
Inutilisé |
Cirrus Confiance |
00 pour aucun niveau de confiance défini ; 01 Faible confiance ; 10 Réservé ; 11 Haute confiance |
Les bandes d’évaluation de la qualité de la saturation radiométrique (QA_RADSAT) sont différentes pour Landsat 5, 7 et 8/9 car les capteurs ont des bandes spectrales différentes. Cette bande est pertinente pour les produits de réflectance de surface et de température de surface.
Tableau 5 : Indice de bits d’évaluation de la qualité de saturation radiométrique (QA_RADSAT).
Peu |
Landsat 5 |
Landsat 7 |
Landsat 8 et 9 |
Description Valeurs |
|---|---|---|---|---|
0 |
Bande 1 (Bleu) |
Bande 1 (Bleu) |
Bande 1 (côtière) |
0 aucune saturation ; 1 données saturées |
1 |
Bande 2 (Vert) |
Bande 2 (Vert) |
Bande 2 (Bleu) |
0 aucune saturation ; 1 données saturées |
2 |
Bande 3 (Rouge) |
Bande 3 (Rouge) |
Bande 3 (Vert) |
0 aucune saturation ; 1 données saturées |
3 |
Bande 4 (NIR) |
Bande 4 (NIR) |
Bande 4 (Rouge) |
0 aucune saturation ; 1 données saturées |
4 |
Bande 5 (SWIR1) |
Bande 5 (SWIR1) |
Bande 5 (NIR) |
0 aucune saturation ; 1 données saturées |
5 |
Bande 6 (TIR) |
Bande 6L (TIR)† |
Bande 6 (SWIR1) |
0 aucune saturation ; 1 données saturées |
6 |
Bande 7 (SWIR2) |
Bande 7 (SWIR2) |
Bande 7 (SWIR2) |
0 aucune saturation ; 1 données saturées |
7 |
Inutilisé |
Inutilisé |
Inutilisé |
0 |
8 |
Inutilisé |
Bande 6H (TIR)‡ |
Bande 9 (Cirrus) |
0 aucune saturation ; 1 données saturées |
9 |
Pixel perdu |
Pixel perdu |
Inutilisé |
0 Pixel présent ; 1 détecteur n’a pas de valeur - aucune donnée |
10 |
Inutilisé |
Inutilisé |
Inutilisé |
0 |
11 |
Inutilisé |
Inutilisé |
Occlusion du terrain |
0 aucune occlusion du terrain ; 1 occlusion du terrain |
12 |
Inutilisé |
Inutilisé |
Inutilisé |
0 |
13 |
Inutilisé |
Inutilisé |
Inutilisé |
0 |
14 |
Inutilisé |
Inutilisé |
Inutilisé |
0 |
15 |
Inutilisé |
Inutilisé |
Inutilisé |
0 |
\(^\dagger\), \(^\ddagger\) Pour les produits Landsat 7, le produit de température de luminosité TOA de la bande 6 est généré à partir de la fusion des bandes 6 à gain élevé (6H) et 6 à gain faible (6L) d’ETM+. 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 6H (de 240 K à 322 K), 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 nuages (SR_CLOUD_QA) est disponible mais est moins précise que la bande QA_PIXEL.
Tableau 6 : Index binaire du masque de nuages Landsat 5 et Landsat 7 (SR_CLOUD_QA).
Peu |
Attribut |
|---|---|
0 |
Végétation dense et sombre (VDD) |
1 |
Nuage |
2 |
Ombre de nuage |
3 |
Adjacent au nuage |
4 |
Neige |
5 |
Eau |
6 |
Inutilisé |
7 |
Inutilisé |
Pour Landsat 8 et 9, les informations de récupération des aérosols qui peuvent avoir eu un impact sur le produit sont fournies dans une bande SR_Aerosol_QA. Le « Niveau d’aérosol » par défaut est Climatologie (00), ce qui signifie qu’aucune correction d’aérosol n’a été appliquée. Les pixels avec un « Niveau d’aérosol » classé comme élevé ne sont pas recommandés.
Tableau 7 : Indice binaire du niveau d’aérosol Landsat 8 et Landsat 9 (SR_Aerosol_QA).
Peu |
Drapeau |
Description Valeurs |
|---|---|---|
0 |
Remplir |
0 pixel n’est pas un remplissage ; 1 pixel est un remplissage |
1 |
Récupération valide des aérosols |
0 La récupération de pixels n’est pas valide ; 1 La récupération de pixels est valide |
2 |
Eau |
0 Pixel n’est pas de l’eau ; 1 Pixel est de l’eau |
3 |
Inutilisé |
0 |
4 |
Inutilisé |
0 |
5 |
Aérosol interpolé |
0 Pixel n’est pas interpolé par aérosol ; 1 Pixel est interpolé par aérosol |
6-7 |
Niveau d’aérosol |
00 Climatologie; 01 Faible; 10 Moyen; 11 Élevé |
Traitement
Les produits de niveau 2 de la collection 2 de Landsat sont traités par l’USGS à partir des données d’entrée de niveau 1 de la collection 2. Les produits de réflectance de surface Landsat 8-9 OLI sont générés à l’aide de l’algorithme Land Surface Reflectance Code (LaSRC). Les produits de réflectance de surface Landsat 4-5 TM et Landsat 7 ETM+ sont générés à l’aide de l’algorithme Landsat Ecosystem Disturbance Adaptive Processing System (LEDAPS).
Médias et exemples d’images
Figure 1 : Images composites en fausses couleurs de Landsat (mettant en évidence la végétation) sur une zone du district de Tripoli, en Libye, montrant les changements entre les dates sélectionnées de 1984 à 2021.
Services connexes
Références
Site Web de la collection USGS de niveau 2 <https://www.usgs.gov/core-science-systems/nli/landsat/landsat-collection-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 <https://www.usgs.gov/centers/eros/data-citation?qt-science_support_page_related_con=0#qt-science_support_page_related_con> » lors de la citation, de la copie ou de la réimpression de données ou d’images USGS Landsat.
Remerciements
Produit scientifique de réflectance de surface Landsat niveau 2, gracieuseté de l’U.S. Geological Survey.
Accès aux données
Amazon Web Services S3
La collection Landsat 2 niveau 2 est disponible dans AWS S3, sponsorisée par le programme « Public Dataset Program <https://registry.opendata.aws/deafrica-landsat/> ».
Tableau 8 : Détails d’accès aux données AWS.
Détails AWS S3 |
|
|---|---|
Seau ARD |
|
Région |
|
Le bucket se trouve dans la région AWS « af-south-1 » (Le Cap). Des spécifications de région supplémentaires peuvent être appliquées comme suit :
aws s3 ls --region=af-sud-1 s3://deafrica-landsat/
Les chemins d’accès aux fichiers suivent le format collection02/level-2/standard/<sensor>/<year>/<path>/<row>/<scene_id>/.
Tableau 9 : Convention de chemin de fichier AWS.
Élément de chemin de fichier |
Description |
Exemple |
|---|---|---|
|
Nom du capteur Landsat, « tm », « etm » ou « oli-tirs » pour Landsat 5, 7 et 8/9 |
|
|
Année d’observation |
« 2021 » |
|
Identifiant du chemin orbital Landsat |
« 172 » |
|
Identifiant de la ligne d’orbite Landsat |
« 057 » |
|
Identification de la scène Landsat |
|
Services Web OGC (OWS)
Ce produit est disponible via OWS de DE Africa.
Tableau 10 : Détails d’accès aux données OWS.
Détails de l’OWS |
|
|---|---|
Nom |
« DE Africa Services » |
URL des services de cartographie Web (WMS) |
|
URL du service de couverture Web (WCS) |
|
Nom de la couche |
|
Les détails de Digital Earth Africa OWS peuvent être trouvés sur https://ows.digitalearth.africa/.
Pour obtenir des instructions sur la façon de se connecter à OWS, consultez « ce tutoriel <../web_services/index.ipynb> ».
Open Data Cube (ODC)
Les produits Landsat Collection 2 Niveau 2 sont accessibles via l’API ODC de Digital Earth Africa, disponible via le « Digital Earth Africa Sandbox <https://sandbox.digitalearth.africa/hub/login> »__.
Noms de produits ODC : ls5_sr, ls7_sr, ls8_sr, ls9_sr
Des bandes de données spécifiques peuvent être appelées en utilisant soit les noms par défaut, soit l’un des noms alternatifs d’une bande, comme indiqué dans le tableau ci-dessous. Les commandes ODC Datacube.load sans bandes spécifiées chargeront toutes les bandes.
Tableau 11 : Noms des bandes de réflectance de surface de niveau 2 de Landsat 5 et Landsat 7 (produits ODC ls5_sr et ls7_sr).
Nom du groupe |
Noms alternatifs |
Remplir la valeur |
|---|---|---|
SR_B1 |
bande_1, bleu |
|
SR_B2 |
bande_2, vert |
|
SR_B3 |
bande_3, rouge |
|
SR_B4 |
bande_4, nir |
|
SR_B5 |
bande_5, tourbillon_1 |
|
SR_B7 |
bande_7, swir_2 |
|
QA_PIXEL |
pq, qualité_pixel |
|
QA_RADSAT |
radsat, saturation_radiométrique |
|
OPACITE_ATMOS_SR |
atmosphère_opacité |
|
SR_CLOUD_QA |
nuage_qa |
|
Tableau 12 : Noms des bandes de réflectance de surface de niveau 2 de Landsat 8 et Landsat 9 (produits ODC ls8_sr et ls9_sr).
Nom du groupe |
Noms alternatifs |
Remplir la valeur |
|---|---|---|
SR_B1 |
bande_1, aérosol_côtier |
|
SR_B2 |
bande_2, bleu |
|
SR_B3 |
bande_3, vert |
|
SR_B4 |
bande_4, rouge |
|
SR_B5 |
bande_5, nir |
|
SR_B6 |
bande_6, tourbillon_1 |
|
SR_B7 |
bande_7, swir_2 |
|
QA_PIXEL |
pq, qualité_pixel |
|
QA_RADSAT |
radsat, saturation_radiométrique |
|
SR_QA_AÉROSOL |
qa_aérosol, aérosol_qa |
|
Les noms de groupe sont sensibles à la casse.
Pour des exemples sur la façon d’utiliser l’API ODC, consultez le référentiel de blocs-notes d’exemples DE Africa <https://github.com/digitalearthafrica/deafrica-sandbox-notebooks>`__.
Informations techniques
Réflectivité de surface
Les produits de réflectance de surface pour Landat 5, 7, 8 et 9 sont générés à l’aide de deux méthodes différentes.
Les réflectances de surface de Landsat 5 TM et Landsat 7 ETM+ Collection 2 sont générées 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 moyenne (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 entrés avec les données Landsat dans les modèles de transfert radiatif de la deuxième simulation d’un signal satellite dans le spectre solaire (6S) pour générer la réflectance du sommet de l’atmosphère (TOA), la réflectance de surface, la température de brillance du TOA et les masques pour les nuages, les ombres des nuages, les nuages adjacents, la terre et l’eau.
Les données de réflectance de surface de la collection OLI 2 de Landsat 8 et Landsat 9 sont générées à l’aide du code de réflectance de surface terrestre (LaSRC), qui utilise la bande d’aérosols côtière pour effectuer des tests d’inversion d’aérosols, utilise des données climatiques auxiliaires de MODIS et un modèle de transfert radiatif unique.
Pour plus d’informations sur les différents algorithmes de traitement et les mises en garde des produits, visitez la page Web « Landsat Collection 2 Surface Reflectance <https://www.usgs.gov/core-science-systems/nli/landsat/landsat-collection-2-surface-reflectance> »__.