Sentinel-1 Normalised Radar Backscatter¶
Date modified: 31 May 2022
Aperçu du produit¶
Contexte¶
La mission Sentinel-1, composée d’une constellation de deux satellites radar à ouverture synthétique (SAR) en bande C, est exploitée par l’Agence spatiale européenne (ESA) dans le cadre du programme Copernicus. La mission collecte actuellement des données tous les 6 à 12 jours au-dessus de l’Afrique avec une résolution spatiale d’environ 20 m.
La rétrodiffusion radar mesure la quantité de rayonnement micro-ondes réfléchi vers le capteur par la surface du sol. Cette mesure est sensible à la rugosité de la surface, à la teneur en humidité et à la géométrie de visée. DE Africa fournit la rétrodiffusion de Sentinel-1 sous forme de gamma-0 (γ0) radiométriquement corrigé du terrain (RTC), où la variation due aux changements de géométrie d’observation a été atténuée.
Les séries chronologiques du rétrodiffuseur à double polarisation peuvent être utilisées dans des applications pour les forêts, l’agriculture, les zones humides et la classification de la couverture terrestre. La capacité du SAR à « voir à travers » les nuages le rend essentiel pour la cartographie et le suivi des changements de la couverture terrestre dans les zones tropicales humides.
DE Africa’s Sentinel-1 backscatter product is endorsed by the Committee on Earth Observation Satellites (CEOS) to be compliant with the CEOS Analysis Ready Data (CARD) specifications. 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.
A Jupyter Notebook which demonstrates loading and using this dataset in the Sandbox is also available.
Spécifications¶
Coverage and metadata for the Sentinel-1 backscatter can be viewed on DE Africa’s Metadata Explorer.
Tableau 1 : Spécifications du produit Sentinel-1.
Spécifications |
|
|---|---|
Nom du produit |
Rétrodiffusion SAR Sentinel-1 corrigée en fonction du terrain radiométrique |
Instrument |
C-SAR |
Fréquence |
Bande C (5,405 GHz) |
Mode d’acquisition |
Interférométrique à large bande (IW) |
Polarisation |
VV + VH |
Nombre de bandes |
5 |
Taille de la cellule - X (degré) |
0.0002 |
Taille de la cellule - Y (degré) |
0.0002 |
Système de référence des coordonnées |
EPSG : 4326 |
Résolution temporelle |
Tous les 6 à 12 jours |
Plage temporelle |
2018-01-01 – present |
Ensemble de données parent |
|
Fréquence de mise à jour |
Quotidiennement |
Tableau 2 : Mesures de Sentinel-1.
ID de la bande |
Description |
Type de données |
Aucune valeur de données |
|---|---|---|---|
vv |
Intensité de rétrodiffusion linéaire en polarisation VV |
|
NaN` |
vh |
Intensité de rétrodiffusion linéaire en polarisation VH |
|
NaN` |
masque |
Masque de données |
|
0 |
zone |
Zone de diffusion normalisée |
|
NaN` |
angle |
Angle d’incidence locale (degré) |
|
255 |
Tableau 3 : Définition du masque de données Sentinel-1.
Valeur |
Description |
|---|---|
0 |
Nodata |
1 |
Valable |
2 |
Invalide (dans/près de l’ombre du radar) |
Traitement¶
Le jeu de données DE Africa Sentinel-1 est traité par Sinergise Sentinel Hub en utilisant le Sentinel-1 GRD de l’ESA comme entrée. La correction radiométrique du terrain est appliquée en utilisant le Copernicus DEM, suivant la méthode développée dans D. Small 2011.
Médias et exemples d’images¶
Figure 1 : Composite fausses couleurs de Sentinel-1 sur une zone du delta de l’Okavango, Botswana.
Références¶
Small, « Flattening Gamma: Radiometric Terrain Correction for SAR Imagery, » in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 49, no. 8, pp. 3081-3093, Aug. 2011, doi: 10.1109/TGRS.2011.2120616.
Licence¶
L’accès aux données Sentinel est gratuit, complet et ouvert pour la vaste communauté des utilisateurs régionaux, nationaux, européens et internationaux. Voir Termes et conditions.
Accès aux données¶
Amazon Web Services S3¶
Le jeu de données DE Africa Sentinel-1 est disponible sur AWS S3, sponsorisé par le Public Dataset Program.
Tableau 4 : Détails de l’accès aux données AWS.
Détails sur AWS S3 |
|
|---|---|
Seau ARN |
|
Nom du produit |
|
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-sentinel-1/
Les chemins d’accès aux fichiers suivent le format <nom_du_produit>/<identification_du_toyau>/<année>/<mois>/<jour>/<identification_des_données>/.
Les noms de fichiers suivent le format <nom_du_produit>_<datake_id>_<tile_id>_<year>_<month>_<day>_<band>.<extension>.
Tableau 5 : Chemin d’accès aux fichiers AWS et convention de nom.
Élément de chemin d’accès au fichier |
Description |
Exemple |
|---|---|---|
|
Nom du produit |
|
|
Carreau 1x1 deg étiqueté par les coordonnées de l’angle sud-ouest |
|
|
Année d’observation |
|
|
Mois d’observation |
|
|
Journée d’observation |
|
|
ID des données de la mission Sentinel-1 (000001-FFFFFF) |
|
|
ID de la bande, |
VV` |
|
|
|
Pour chaque tuile Sentinel-1, deux fichiers de métadonnées sont fournis :
Services Web de l’OGC (OWS)¶
This product is available through DE Africa’s OWS.
Tableau 6 : Détails de l’accès aux données OWS.
Détails de l’OWS |
|
|---|---|
Nom |
DE Africa Services |
URL des services cartographiques Web (WMS) |
|
URL du service de couverture Web (WCS) |
|
Nom de la couche |
s1_rtc |
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)¶
L’ensemble de données Sentinel-1 est accessible par l’API de l’ODC de DE Africa, qui est disponible dans le DE Africa Sandbox.
Nom du produit ODC: s1_rtc
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 7 : Noms des bandes ODC de Sentinel-1.
Nom du groupe |
Noms alternatifs |
|---|---|
vv |
VV |
vh |
VH |
masque |
MASQUE |
zone |
AREA, surface de diffusion normalisée |
angle |
ANGLE, angle_incidence_locale |
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¶
Correction radiométrique du terrain¶
La rétrodiffusion radar peut être fournie en tant que Bêta Naught (β0), Sigma Naught (σ0) ou Gamma Naught (γ0), en fonction de la zone de référence utilisée pour normaliser la rétrodiffusion, comme le montre la figure 2.
β0 est normalisé par rapport à une surface définie dans le plan de l’étendue oblique
σ0 est normalisé à la surface du sol
γ0 est normalisé à une surface perpendiculaire à la ligne de visée
Figure 2 : Zones de normalisation pour la rétrodiffusion SAR. Source : Small 2011.
Lorsque les informations locales sur le terrain ne sont pas disponibles, un modèle terrestre ellipsoïdal peut être utilisé pour définir les zones de référence. Cependant, cela peut conduire à une inexactitude significative de la rétrodiffusion normalisée.
En utilisant la connaissance de la géométrie du capteur et un modèle numérique d’élévation, la zone de diffusion locale (ou illuminée) peut être estimée pour réaliser une correction radiométrique du terrain et minimiser l’impact du terrain sur la rétrodiffusion mesurée. Une telle correction permet de combiner ou de comparer des données collectées avec des géométries de vue différentes afin de détecter un changement réel à la surface de la Terre.
Figure 3 : Beta0 (à gauche) et RTC Gamma0 (à droite) sur une zone proche du lac Edward, République démocratique du Congo. La variation de la rétrodiffusion due au terrain est minimisée dans RTC et le contraste entre les différents types de couverture terrestre est augmenté.
Précision géométrique¶
La précision géométrique absolue de ce produit a été estimée à moins de 6 mètres (RMSE), en utilisant des données traitées sur des réflecteurs en coin dans le Queensland en Australie.