Compatibilidad radiométrica de los sensores de Pléiades y Spot6/7 con Sentinel2

Transcripción

1 Compatibilidad radiométrica de los sensores de Pléiades y Spot6/7 con Sentinel2 XVII Congreso de la Asociación Española de Teledetección, Murcia de Octubre de 2017 tomas.sevilla@airbusds.es

2 DEFENCE AND SPACE The Power of AIRBUS AIRBUS Defence and Space As part of the Airbus group, we benefit from the power and strength of a global leader in aerospace, defence and related services, guaranteeing confidence in our commitment to provide sustainable Earth observation and defence solutions. Secure Communications COMMUNICATIONS INTELLIGENCE & SECURITY (CIS) MILITARY AIRCRAFT SPACE SYSTEMS Intelligence Cyber Security New Business UNMANNED AERIAL SYSTEMS

3 DEFENCE AND SPACE A Legacy of Experience & Expertise 1982 CNES founds Spot Image 1986 SPOT 1 Launch 2001 Creation of Infoterra 2002 SPOT 5 Launch FisH Award 2003 SIR Award 2011 Pléiades 1A & 1B Launch 2012 SPOT 6/7 Launch NATO AGS Contract 2016 WorldDEM TM complete Next-generation optical constellation investment 2017 Multi Intelligence Centres & Digital Services Start of GIADS, SAMOC, SIR development projects within Matra and Dornier companies 2007 TerraSAR-X Launch 2010 Launch of TanDEM-X for WorldDEM TM 2014 Full integration in Airbus Defence and Space 2015 Lead provider of intelligence systems in France Intelligence Geo-Intelligence Integrated Systems

4 30 Años ofreciendo servicios de imágenes por satélite

5 30 Años ofreciendo servicios de imágenes por satélite

6 DEFENCE AND SPACE SPOT 6 AIRBUS Intelligence Satellite Constellation TerraSAR-X TanDEM-X DMC Constellation Pléiades 1A Pléiades 1B SPOT 7 KazEOSat-1 KazEOSat-2 PAZ PeruSAT-1 TripleSat Pléiades NEO HRWS Export Partners From download to delivery From acquisition to delivery

7 DEFENCE AND SPACE DMC Constellation 22m resolution SPOT 6/7 1.5m resolution TerraSAR- X/TanDEM-X Pléiades 0.5m resolution Multi-Sensor, Multi-Resolution 0.25m-40m resolution OUR DATA MAKES THE DIFFERENCE Most comprehensive satellite constellation - 10 optical and 3 SAR satellites & partner satellites Wide coverage, fine detail, premium reactivity & reliability >100 Billion km² archive data since 1986 Service continuity guaranteed for the next two decades until 2030 and new data sources and platforms under development

8 Es posible utilizar diferentes sensores satelitales para observar una misma zona a lo largo del tiempo? Será posible si Los sensores observan en la misma región del espectro electromagnético ( p.e nanómetros). Los sensores están calibrados radiométricamente de forma absoluta. 8

9 Calibración radiométrica absoluta Pleiades, Spot6/7, Sentinel 2 y Landsat8 utilizan similares métodos de calibración radiométrica absoluta, relativa (cruzada) y multitemporal. 9

10 Calibración radiométrica absoluta Métodos de calibración cruzada utilizando otros sensores de referencia: Pléiades: PARASOL, MERIS y MODIS. Spot6/7: Pleiades 1A-1B, MERIS y MODIS. Sentinel 2: Landsat 8. Landsat 8: Landsat 5 y MODIS (terra y aqua) 10

11 El proyecto OPTIREG OPTIREG es un proyecto de eficiencia hídrica, impulsado por el Grupo Tragsa, su objetivo es introducir la teledetección, como tecnología de apoyo a la gestión hídrica. La información se publica en un servicio web gis como repositorio único de imágenes y de sus productos derivados. Facilita a los regantes y a los gestores del riego, el seguimiento de los cultivos y de sus necesidades hídricas. 11

12 El proyecto OPTIREG Se basa en la relación lineal existente entre el índice de vegetación normalizado (NDVI), derivado de las imágenes de satélite, y el coeficiente de cultivo, Kc (Torres, 2010), utilizado en el cálculo de la evapotranspiración y las necesidades hídricas. Una primera evaluación de los resultados obtenidos en la campaña para los principales cultivos en regadío en la zona de estudio del Porma (León), indica que el Kc calculado a partir del NDVI, se ajusta mejor que el de FAO. Preprocesado de imágenes y obtención de valores de reflectividad TOA (Top of Atmosphere) de cada banda. Cálculo de NDVI: NDVI = (IR R) / (IR + R) Siendo IR la reflectividad del infrarrojo cercano y R la reflectividad de la banda roja Cálculo de Kc: Kc = 1.25 * NDVI +0.1 (Calera et al., 2014) 12

13 Proyecto OPTIREG, campaña 2016 OPTIREG TRAGSA 13

14 Proyecto OPTIREG, campaña OPTIREG TRAGSA

15 Proyecto OPTIREG, campaña 2016 Imagen Spot6/7 (copyright 2017 AIRBUS DS) Zona del Río Porma, Valencia de Don Juan, León. 15

16 Proyecto OPTIREG, campaña 2016 OPTIREG TRAGSA 16

17 Proyecto OPTIREG, campaña 2016 Correlación estadística entre los valores TOA de imágenes Pléiades y Landsat8 obtenidas en una misma fecha. Recta de regresión sin remuestrear la imagen Pleiades: Y = * X Error residual: 12.12%; Coeficiente de Correlación: Recta de regresión remuestreando la imagen Pleiades a 30 metros Y = * X Error residual: 3.26 %; Coeficiente de Correlación: Conclusiones: necesario remuestreo a la menor resolución para comparación de resultados. 17

18 Conclusiones Es posible combinar imágenes Pléiades y Spot6/7 en proyectos en los que se utilice Sentinel2 y Landsat8. Pléiades y Spot6/7 en el día necesario y sin nubes, mejorando la operatividad de los proyectos de teledetección para la toma de decisiones. Gracias a su muy alta resolución, Pléiades y Spot6/7, permiten a los usuarios realizar aplicaciones intra-parcela en proyectos de agricultura. 18

19 Referencias Pleiades absolute calibration inflight calibration sites and methodology. S. Lachérade, S. Fourest, P. Gamet, L. Lebègue 2012 Sentinel -2 MSI Radiometric Characterization and Cross-Calibration with Landsat-8 OLI. Shuang Li, Sangram Ganguly, Jennifer L. Dungan, Weile Wang, Ramakrishna R. Nemani In - flight Evaluation of the SPOT 6 Radiometric Calibration based on Acquisitions over Natural Targets and Automated in - situ Measurements. Philippe GAMET, Bertrand FOUGNIE, Sophie LACHERADE (CNES ), Mathieu JUNG, David VILLA PASCUAL (ASTRIUM) Proyecto de innovación tecnológica OPTIREG Eficiencia Hídrica, impulsado por el Grupo Tragsa. Nuestro agradecimiento a Blanca SÁNCHEZ, María José CHECA y Rosario ESCUDERO por la información que nos han prestado. 19

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