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#1 Mon 03 November 2014 14:51
- georousseau
- Participant occasionnel
- Date d'inscription: 12 Mar 2013
- Messages: 28
Calibration Pléiades
Bonjour à tous et à toutes,
Dans le cadre de la mise au point d'un processus, je me pose quelques questions au sujet de la calibration. J'entends par calibration, pouvoir comparer un instantané d'une zone d'étude à un autre instantané. Je cherche en faite à avoir des éléments de comparaison d'une image satellite à une autre.
Il faut savoir que l'imagerie Pléiades dont je dispose est du 12-bit donc 4096 valeurs possibles corrigé géométriquement et ayant déjà subi des corrections radiométriques. Au sein de mes métadonnées j'ai des valeurs de radiance pour chaque bande avec comme :
formule Raw radiometric count (DN) to TOA Radiance (L). Formulae L = DN/GAIN+BIAS
Si je comprends bien et corrigé moi si j'ai tors, en appliquant cette formule pour chaque bande avec le GAIN et le BIAS dont je dispose dans les métadonnées je vais me retrouver avec une bande de luminance. Si j'applique la même opération à une autre image avec ces propres métadonnées j'aurais aussi ces valeurs de luminance. Pourrais-je comparer ces valeurs de luminance pour opérer un traitement similaire sur ces deux images. Par exemple la détection de végétation.
Enfin, dernière question, il m'a été livré des orthoimages Pléiades, des dalles de 500x500m. Je ne dispose d'aucune métadonnées sur ces images. Il me paraît donc impossible de réaliser le travail que j'expliquais avant. Quel est votre point de vue?
Merci pour vos réponses, elles me seront précieuses.
Dernière modification par georousseau (Mon 03 November 2014 14:52)
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#2 Mon 03 November 2014 21:51
- OHagolle
- Participant actif
- Date d'inscription: 9 Mar 2014
- Messages: 56
Re: Calibration Pléiades
Bonjour GeoRousseau,
oui, votre formule convertit bien les comptes numériques en luminances. Pour le faire, il faudra retrouver les métadonnées de vos images Pleiades, le Gain et le Biais dépendent au moins du satellite (Pleiades 1 ou 2) et varient un peu avec le temps. Je n'ai jamais utilisé Pleiades, d'où mes réponses imprécises.
Pour comparer plusieurs images entre elles, il vaut mieux convertir les valeurs en réflectance.
A partir de la luminance, la réflectance s'obtient avec la formule suivante.
Rho= pi. Luminance* d²/(Es cos (Theta_s))
- d² est la distance terre soleil exprimée en unité astronomique. On trouve ici un tableau des valeurs de d : http://landsathandbook.gsfc.nasa.gov/excel_docs/d.xls
- Es est l'éclairement solaire moyen, il dépend du satellite, et je n'ai pas les valeurs pour Pleiades 1 et Pleiades 2. Elles sont peut être dans les métadonnées.
- Theta_s est l'angle zenithal solaire (qui vaut zéro lorsque le soleil est au zénith). Il est aussi habituellement dans le produit.
Ceci dit, vous ne pourrez pas déterminer avec précision un même seuil de détection pour vos deux images, car elles ont probablement été acquises dans des conditions atmosphériques différentes (la transparence de l'atmosphère varie d'une date à l'autre) et sous des angles différents (la réflectance de la végétation dépend fortement des angles d'observation).
Quelques liens pour vous documenter davantage :
Effets directionnels : http://www.cesbio.ups-tlse.fr/multitemp/?p=3315
Effets atmosphériques : http://www.cesbio.ups-tlse.fr/multitemp/?p=1124
Cordialement,
Olivier
Dernière modification par OHagolle (Mon 03 November 2014 21:52)
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#3 Tue 04 November 2014 10:33
- georousseau
- Participant occasionnel
- Date d'inscription: 12 Mar 2013
- Messages: 28
Re: Calibration Pléiades
Merci OHagolle et je ne trouve pas votre réponse imprécise, bien au contraire.
Si j'ai bien saisi la reflectance est une valeur entre 0 et 1 correspondant à la part de lumière réfléchie par une surface. Du coup, comment peut-on définir la luminance? C'est un flux d'énergie de surface?
Je vous joint les métadonnées dont je dispose sur une de mes images Pléiades. Pour l'angle zénithal j'ai 3 valeurs possibles (solar elevation). Certes la valeur change très peu mais quelle valeur me conseillez-vous de prendre?
Enfin, travaillant aussi sur le milieu marin, étant connue pour ne pas être une surface lambertienne, les effets directionnels de l'interaction du soleil avec l'eau vont certainement faire varier la reflectance du simple au double voir même au triple en fonction de l'image et de l'angle de prise de vue. Ces calculs sur ces milieux paraissent donc quasi-inutiles tant la prise de vue influe sur les résultats. Quel est votre avis?
Merci pour vos réponses.
Cordialement,
Geoffrey
Dernière modification par georousseau (Tue 04 November 2014 10:52)
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#4 Thu 06 November 2014 21:14
- OHagolle
- Participant actif
- Date d'inscription: 9 Mar 2014
- Messages: 56
Re: Calibration Pléiades
Bonjour Geoffrey,
Si j'ai bien saisi la reflectance est une valeur entre 0 et 1 correspondant à la part de lumière réfléchie par une surface. Du coup, comment peut-on définir la luminance? C'est un flux d'énergie de surface?
Vous trouverez la réponse par exemple dans ce cours du Master SIA à Toulouse, http://fr.slideshare.net/hagolleo/cours … on-optique
Je vous joint les métadonnées dont je dispose sur une de mes images Pléiades. Pour l'angle zénithal j'ai 3 valeurs possibles (solar elevation). Certes la valeur change très peu mais quelle valeur me conseillez-vous de prendre?
Angle zenithal= 90 - solar elevation. Je pense qu'ils vous fournissent la valeur au centre du champ en début milieu et fin de segment. La valeur du milieu de segment doit vous suffire. J'imagine que tout ça doit être précisé dans le user guide : http://www.geo-airbusds.com/en/4572-ple … -documents
Enfin, travaillant aussi sur le milieu marin, étant connue pour ne pas être une surface lambertienne, les effets directionnels de l'interaction du soleil avec l'eau vont certainement faire varier la reflectance du simple au double voir même au triple en fonction de l'image et de l'angle de prise de vue. Ces calculs sur ces milieux paraissent donc quasi-inutiles tant la prise de vue influe sur les résultats. Quel est votre avis?
Je ne suis pas spécialiste de télédétection marine et je ne sais pas ce que vous cherchez à observer. Mais en dehors des zones proches de la direction spéculaire, les effets directionnels sont ils si forts que ça ?
Cordialement,
Olivier
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#5 Fri 21 November 2014 11:38
- georousseau
- Participant occasionnel
- Date d'inscription: 12 Mar 2013
- Messages: 28
Re: Calibration Pléiades
Bonjour tout le monde,
Merci Olivier pour toutes ces informations.
Pour clore ce sujet et répondre aux personnes pouvant se retrouver dans mon cas, voici les traitements que j'ai effectuées.
Grâce à l'OTB (OrfeoToolBox) un module est prévu pour ces corrections radiométriques. Si vous passez par l'OSGeo4W ou Monteverdi il faudra passer par OpticalCalibration (ligne de commande : otbgui_opticalcalibration). On peut préciser le modèle d'aérosol souhaité en fonction de notre zone d'étude. Le passage en TOA se fait simplement, il faut cependant faire attention car le passage du TOA au TOC ne doit pas se faire grâce à l'OTB. Cette application est encore en test, et certains résultat sont incohérents.
Je suis donc passer par la méthode 6S grâce à ce module : http://6s.ltdri.org/
En s'aidant des métadonnées, il n'est pas difficile de calculer la réflectance atmosphérique et la transmission gazeuse.
Enfin la formule suivante permet de calculer le TOC :
TOC = (TOA- Réflectance atmosphérique)/ Transmission gazeuse
Il faut faire attention a faire tourner ce module pour chaque bandes.
Bien cordialement,
Geoffrey.
Dernière modification par georousseau (Fri 21 November 2014 11:40)
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#6 Mon 24 November 2014 22:05
- OHagolle
- Participant actif
- Date d'inscription: 9 Mar 2014
- Messages: 56
Re: Calibration Pléiades
Bonjour Geoffrey,
avec OTB et 6S, vous avez choisi de bons outils.
TOC = (TOA- Réflectance atmosphérique)/ Transmission gazeuse
Attention, la formule que vous proposez est un peu simpliste, elle peut fonctionner au dessus de l'eau, dont la réflectance est faible, mais elle devrait conduire à légèrement sous-estimer cette réflectance. Par contre, la formule sera très imprécise au dessus de surfaces plus brillantes (des sols nus, de la végétation dans le proche infra-rouge...), car elle ne prend pas en compte l'atténuation par la diffusion atmosphérique, sur les trajets montants et descendants.
Bon, j'arrête d'utiliser des termes compliqués, et je vous encourage à regarder les références que je donnais plus haut.
La formule à utiliser serait plutôt celle fournie à la planche 41 dans mes planches de cours :
http://fr.slideshare.net/hagolleo/physi … signatures
Cordialement,
Olivier
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