presentación de powerpoint - · pdf file• national landsat archive processing...

La nueva cadena de preprocesado Landsat de EurimageXavier Pons y Jordi Cristóbal. Departamento de Geografía UAB y CREAF. 3 de julio de 2009

La nueva cadena de preprocesado Landsat de Eurimage y su efecto

en el PNT

Xavier Pons y Jordi Cristóbal Departamento de Geografía UAB y CREAF


1. Geometría1.1. Especificaciones Eurimage1.2. Problemas detectados

2. Radiometría2.1. La referencia USGS: Su cadena de procesado para las misiones Landsat2.2. Estado actual Eurimage2.3. Nueva cadena Eurimage de procesado para las imágenes Landsat-5 TM2.4. Errores detectados en la cadena de procesado previa y en la nueva

3. Formato


1. Geometría

1.1. Especificaciones Eurimage

• Nuevo producto GTC (Terrain Corrected), basado en MDE del SRTM de 90m y una base de datos de puntos de control.

• RMS < 50 m en llano y montaña

• Opinión: Error demasiado grande para Landsat ( >150 m en algunos puntos de la imagen)

• Dátum WGS84

Necesidad de conversión en algunos casos


1.2. Problemas detectados

• Los errores geométricos no son raros, incluso en zonas de aparente baja problemática.

• En algunos casos se puede comprender por haber bastantes nubes, pero en otros no parece justificado.


SPOT-IGN vs Landsat Eurimage 201 31, 12-02-09


2. Radiometría

2.1. La referencia USGS: Su cadena de procesado para las misiones Landsat

Dado el origen de Landsat parece que debería prestarse atención a los procesos USGS.

¿Usará la ESA estos coeficientes para el resto de la serie Landsat?

Una previa... NLAPS y LPGS:• National Landsat Archive Processing System NLAPS• Level 1 Product Generating System LPGS


Principales diferencias entre las cadena de procesado NLAPS y LPGS

1) Corregistro de las bandas

2) Escalado: Después de la corrección radiométrica, en el producto 1G:1. LPGS escala los valores entre 1-255. Valor 0 como

NODATA.2. NLAPS escala los valores entre 0-255 y usa también el

valor 0 como NODATA, excepto en ETM+ procesado post 5-abril-2004, que también escala 1-255.


Principales diferencias entre las cadena de procesado NLAPS y LPGS

3) Recorte de los límites de la imagen

LPGS NLAPS

Más en Landsat handbook y en Cristóbal, Pons y Serra (2004), Revista de Teledetección 21:55-59


Conversión USGS de DN a radiancias:Landsat-1, 2 y 3 MSS

• Actualmente cadena de procesado NLAPS

• Coeficientes sin cambio


Conversión USGS de DN a radiancias: Landsat-4 TM

• Actualmente formato NLAPS y coeficientes según el Internal Calibrator (IC)

• A mediados del 2009 se aplicará transición a formato LPGS y redefinición de los coeficientes según un nuevo Lifetime gain model


Conversión USGS de DN a radiancias: Landsat-5 TM

• Actualmente en formato LPGS aunque quedan unas 13 300 escenas en NLAPS conocidas como TM-A (imágenes corregidas radiométricamente).

• Los coeficientes de conversión no se extraen del IC nuevo Lifetime gain model basado en la respuesta de los detectores del IC, validación cruzada con imágenes Landsat-7 ETM+ y medidas en zonas de desierto pseudo-invariantes. substitución LUT03 por LUT07.

• Nuevos coeficientes para las bandas: 1-5 y 7 según dos nuevos periodos temporales marzo 1984 – diciembre 1991 y enero 1992 –presente.

• En el caso del térmico los coeficientes son los mismos pero debe sumarse 0.092 W m-1 sr-1 µm-1 a las radiancias finales no se documenta en los metadatos!


Conversión USGS de DN a radiancias: Landsat-7 ETM+

• Presenta los mismos coeficientes de conversión que los originales publicados por Richard Irish(1998) y disponibles en el Landsat 7 Science Data Users Handbook y que aparecen también en los metadatos.


2.2. Estado actual Eurimage

• Nueva cadena de procesado. Según ESA se sigue el protocolo descrito en Chander et al. (2007) para la conversión de DN a radiancias en el caso de Landsat-5 TM.

• ¿Y para MSS, Landsat-4 TM y Landsat-7 ETM+? De momento no lo sabemos.

• Suponemos que seguirán el protocolo de Chander et al.(2009) Summary of current radiometric calibration coefficients for Landsat MSS,TM, ETM+ and EO-1 ALI sensors. Remote Sensing of Environment, Vol. 113, pp. 893-903


2.3 Nueva cadena de procesado Eurimage para las imágenes Landsat-5 TM

Situación actual ESA usa los coeficientes en los metadatos del periodo 1984-2003 para Landsat-5 TM según Chander et al. (2003) pero problema en en el segundo decimal.

Según la Nueva Cadena de Procesado los coeficientes se corresponden con los de Chander et al. (2007) donde la cadena de procesado es NLAPS en cambio, los coefientes documentados se parecen más a Chander et al. (2009) usando la cadena de procesado LPGS (sin 0).


2.3 Nueva cadena de procesado Eurimage para las imágenes Landsat-5 TM

Landsat TM products are calibrated with new Life Time Gain Model (LUT07 model) algorithm (taking ino account instrument degradation).

Coefficients of the lifetime gain model are stored intro the L5 CPF.

Se anuncia que corregirán mejor el bandeado.


2.4. Errores detectados en la cadena de procesado previa y en la nueva


2.4 Errores detectados en la previa cadena de procesado

LMIN* LMAX(IC)*-1.50 152.10-2.80 296.80-1.20 204.30-1.50 206.20-0.30 27.101.20 15.30

-0.10 14.30

From March 1, 1984 to May 4, 2003

Banda LMIN* LMAX(IC)* LMIN* LMAX(IC)*1 -1.52 152.10 -1.52 193.002 -2.84 296.81 -2.84 365.003 -1.17 204.30 -1.17 264.004 -1.51 206.20 -1.51 221.005 -0.37 27.19 -0.37 30.206 1.24 15.30 1.24 15.307 -0.15 14.38 -0.15 16.50

Fecha de adquisición

From March 1, 1984 to May 4, 2003 From May 5, 2003

Coeficientes según Chander et al. (2003)

Metadatos actuales imágenes PNT

Actualmente se usan los coeficientes del primer periodo marzo 1984-mayo 2003 en lugar de los coeficientes a partir de mayo - 2003


2.4 Errores detectados en la previa cadena de procesado

Banda LMIN* LMAX(IC)* LMIN* LMAX(IC)*1 -1.52 152.10 -1.52 193.002 -2.84 296.81 -2.84 365.003 -1.17 204.30 -1.17 264.004 -1.51 206.20 -1.51 221.005 -0.37 27.19 -0.37 30.206 1.24 15.30 1.24 15.307 -0.15 14.38 -0.15 16.50


From March 1, 1984 to May 4, 2003 From May 5, 2003

LMIN* LMAX(IC)*-1.50 152.10-2.80 296.80-1.20 204.30-1.50 206.20-0.30 27.101.20 15.30

-0.10 14.30

From March 1, 1984 to May 4, 2003

Coeficientes según Chander et al. (2003)

Metadatos actuales imágenes PNT

Decimales truncados en la primera cifra decimal


2.4 Errores detectados en la nueva cadena de procesado

En el caso del térmico los coeficientes son los mismos pero debe sumarse 0.092 W m-1 sr-1 µm-1 a las radiancias finales al igual que en el caso del USGS no se documenta en los metadatos



Imágenes originales formato CEOS (SYS)

Banda LMIN* LMAX(LUT07)* LMIN* LMAX(LUT07)*1 -1.52 169.00 -1.52 193.002 -2.84 333.00 -2.84 365.003 -1.17 264.00 -1.17 264.004 -1.51 221.00 -1.51 221.005 -0.37 30.20 -0.37 30.206 1.24 15.30 1.24 15.307 -0.15 16.50 -0.15 16.50

Fecha de procesamiento From April 2, 2007 - Present


From Mar 1, 1984 to Dec 31, 1991

From Jan 1, 1992 to Present

ESA: Metadatos de las imágenes 1G error en el segundo decimal



Imagen corregida geométricamente USGS (L1T) Imagen corregida geométricamente ESA (L1T) GROUP = MIN_MAX_RADIANCE GROUP = MIN_MAX_RADIANCE LMAX_BAND1 = 193.000 LMAX_BAND1 = 193.757 LMIN_BAND1 = -1.520 LMIN_BAND1 = 20.596 LMAX_BAND2 = 365.000 LMAX_BAND2 = 330.335 LMIN_BAND2 = -2.840 LMIN_BAND2 = 11.540 LMAX_BAND3 = 264.000 LMAX_BAND3 = 255.811 LMIN_BAND3 = -1.170 LMIN_BAND3 = 6.239 LMAX_BAND4 = 221.000 LMAX_BAND4 = 215.529 LMIN_BAND4 = -1.510 LMIN_BAND4 = 3.490 LMAX_BAND5 = 30.200 LMAX_BAND5 = 30.450 LMIN_BAND5 = -0.370 LMIN_BAND5 = 0.120 LMAX_BAND6 = 15.303 LMAX_BAND61 = 9.542 LMIN_BAND6 = 1.238 LMIN_BAND61 = 5.571

LMAX_BAND62 = LMIN_BAND62 =

LMAX_BAND7 = 16.500 LMAX_BAND7 = 16.519 LMIN_BAND7 = -0.150 LMIN_BAND7 = 0.065

LMAX_BAND8 = LMIN_BAND8 =

END_GROUP = MIN_MAX_RADIANCE END_GROUP = MIN_MAX_RADIANCE GROUP = MIN_MAX_PIXEL_VALUE GROUP = MIN_MAX_PIXEL_VALUE QCALMAX_BAND1 = 255.0 QCALMAX_BAND1 = 254.0 QCALMIN_BAND1 = 1.0 QCALMIN_BAND1 = 27.0 QCALMAX_BAND2 = 255.0 QCALMAX_BAND2 = 229.0 QCALMIN_BAND2 = 1.0 QCALMIN_BAND2 = 8.0 QCALMAX_BAND3 = 255.0 QCALMAX_BAND3 = 246.0 QCALMIN_BAND3 = 1.0 QCALMIN_BAND3 = 6.0 QCALMAX_BAND4 = 255.0 QCALMAX_BAND4 = 247.0 QCALMIN_BAND4 = 1.0 QCALMIN_BAND4 = 4.0 QCALMAX_BAND5 = 255.0 QCALMAX_BAND5 = 254.0 QCALMIN_BAND5 = 1.0 QCALMIN_BAND5 = 1.0 QCALMAX_BAND6 = 255.0 QCALMAX_BAND61 = 173.0 QCALMIN_BAND6 = 1.0 QCALMIN_BAND61 = 101.0

QCALMAX_BAND62 = QCALMIN_BAND62 =

QCALMAX_BAND7 = 255.0 QCALMAX_BAND7 = 253.0 QCALMIN_BAND7 = 1.0 QCALMIN_BAND7 = 1.0

QCALMAX_BAND8 = QCALMIN_BAND8 =

END_GROUP = MIN_MAX_PIXEL_VALUE END_GROUP = MIN_MAX_PIXEL_VALUE

Producto corregido

geométricamente (GTC)

Diferencia de criterio con el USGS al documentar los valores de LMIN y LAMX y QCALMIN y QCALMAX

Falta documentación respecto al sentido de 255. Si 255 parece truncado a 254, y es LPGS, ¿se ha perdido el 0 y el 255?


3. Formato

• GeoTIFF en bandas separadas +

quicklook + metadatos en 2 ficheros de texto

Opinión: Como en USGS, es una lástima perder los metadatos CEOS de historia del proceso, datos finos de tratamiento, etc.


Conclusiones

Debería comentarse a Eurimage:

• Necesidad de mejor geometría.

• Radiometría coherente al 100% con USGS:

• Todos los sensores, no sólo Landsat-5 TM.

• Incluir desplazamiento en banda 6.

• Evitar la pérdida de decimales.

• Criterio unificado de Lmin, etc.

• Preferencia del Formato “oficial” CEOS, mucho más rico en metadatos, y procesado LPGS, con NODATA diferenciado de 0 radiométrico.


Muchas gracias!

Xavier Pons y Jordi Cristóbal.Departamento de Geografía UAB y CREAF

presentación de powerpoint - · pdf file• national landsat archive processing...

Documents