28 Octobre 2014

Produit Niveau 1

Simulation du niveau 1 avec Formosat-2

Données sur Muret (Sud Ouest)Données sur Muret (Sud Ouest)Données sur Cestas (Sud Ouest)
Ces images sont des simulations des produits de niveau 1 de Venµs (cliquer sur l'image pour la pleine résolution), à partir de jeux de données Formosat-2. Ces données sont orthorectifiées, superposées, étalonnées et converties en réflectance en haut de l'atmosphère (TOA). On peut noter l'excellente superposition entre les images successives. Pour chaque jeu de données, la même table de couleur a été utilisée pour la totalité de la série temporelle.

Description du produit de niveau 1

Contenu du Produit

La principale caractéristique des produits de Venµs est la répétitivité des observations ; c'est elle qui induit la définition des produits de Venµs. Comme l'utilisation basique des données de Venµs repose sur l'utilisation de plusieurs images à différentes dates, les produits du niveau 1 doivent être géométriquement superposés et radiométriquement calibrés. Par conséquent, les produits de niveau 1 de Venµs seront équivalents aux produits de niveau 3 de Spot (qui ne respectent pas les définitions des niveaux de production du CEOS).

Le niveau 1 de Venµs fournira :

  • Les réflectances en haut de l'atmosphère géoréférencées (possibilité d'utiliser une projection géographique différente pour chaque site, mais seulement une par site), avec une superposition temporelle inférieure au pixel (objectif 3 m).
  • Le masque de nuage à pleine résolution.

La résolution géométrique du niveau 2 est de 5 m.

Description de l'algorithme

Le traitement de niveau 1 combine les corrections radiométrique et géométrique comme suit :

Voir en dessous du schéma pour plus d'information

Correction radiométrique

La correction radiométrique consiste en :

  • La normalisation : corrections des courants d'obscurité et de la sensibilité des détecteurs,
  • La restitution : déconvolution pour la correction MTF (traitement fréquentiel) et si nécessaire (critère sur le bruit) réduction du bruit basée sur un traitement par ondelettes.

Correction géométrique

Le traitement géométrique consiste à géoréférencer et superposer les images prises sur un site. Pour atteindre cet objectif, une image de référence bien localisée est utilisée pour chaque site. La corrélation avec cette image de référence permet de corriger le modèle géométrique du capteur pour l'image traitée ; ceci est fait uniquement pour les bandes stéréoscopiques (620 nm) car ces deux bandes sont situées aux deux extrémités du plan focal.

Le modèle géométrique fournit une direction de visée pour chaque point dans l'image qui combine l'orbite, l'altitude, la datation et les directions de vue de la caméra. Tous ces paramètres sont connus avec une certaine précision : "affiner le modèle géométrique" veut dire corriger les erreurs des paramètres du modèle en utilisant des points de contrôle obtenus par corrélation avec l'image de référence.

Un modèle numérique d'élévation est nécessaire pour calculer la position de l'intersection entre la direction de visée avec la surface de la Terre.

Rééchantillonnage à 5 m

Le produit de niveau 1 est fournit à 5 m de résolution dans une projection cartographique sélectionnée par le PI du site.

Le rééchantillonnage combine 2 traitements :

  • Un traitement géométrique calcule la grille inverse qui donne pour chaque point de l'image de sortie sa position dans le plan focal de l'image.
  • Un processus radiométrique calcule pour chaque point de la grille sa radiométrie en utilisant des fontions d'interpolation splines.

Réflectance TOA

La réflectance en haut de l'atmosphère est calculée à partir des comptes numériques, connaissant la sensibilité de la caméra et l'élévation du soleil au centre de l'image.

Détection des nuages

La détection des nuages est basée sur deux critères :

  • l'altitude déduite de la faible parallaxe entre les bandes stéréoscopiques B5/B6,
  • leur réflectance élevée dans la bande bleue (443 nm).

Le masque de nuage est produit sur la même grille d'échantillonnage que l'image de niveau 1.

Image de référence

L'image de référence est nominalement une image monospectrale de Venµs (620 nm) qui est bien localisée ; ce qui signifie que le modèle géométrique qui lui est associé a été bien affiné. Cet affinage est réalisé

  • soit par la corrélation avec le Modèle Numérique d'Elévation (MNE) selon le processus suivant :
  • production du MNE de Venµs en utilisant les bandes B5/B6 dupliquées (620 nm)
  • superposition du MNE Venµs avec un MNE bien localisé (SRTM, scientifique,...)
  • affinage du modèle géométrique utilisant des points homologues déduits de la précédente superposition
  • soit par la production de points de contrôle au sol par les utilisateurs.