JJ.Peces-y.E.Domenech_PNT_Media_Resolucion

http://www.ign.es
Instituto Geográfico Nacional
Introducción.
La media resolución en el PNT.
Emilio Domenech Tofiño
Juan José Peces Morera
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
™ Agenda
PLAN NACIONAL DE TELEDETECCIÓN
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
23 de Mayo de 2013. IGN. Madrid. Sala "Torre del Friero" B-106
Item
1
2
3
4
5
6
7
8
Hora de
com ienzo
Duración
(m inutos)
9:30
30
10:00
5
Bienvenida
Antonio Arozarena. IGN
10:05
10
Introducción. La media resolución en el PNT
IGN
10 15
10:15
10
I t
Integración
ió espectro-temporal
t t
l de
d series
i
IGN
10:25
10
10:35
20
10:55
10
Comentarios
11 05
11:05
20
C
Complementariedad
l
t i d dD
Deimos
i
1
1-Landsat.
L d t A
Aplicaciones
li
i
11:25
10
Ponente
Recepción de asistentes
Comentarios
Todos
Landsat 8: novedades y posibilidades
Xavier Pons. Universitat Autónoma de Barcelona
Todos
F b i i Pi
Fabrizio
Pirondini.
di i D
Deimos
i
IImaging
i
Comentarios
Todos
Parámetros biofísicos y clasificaciones dinámicas en el
marco del Proyecto europeo FP7 Sensyf
Comentarios
11:35
20
11:55
10
12:05
30
12:35
20
12:55
10
Comentarios
Todos
13:05
20
Constelación multisensor (L8, Deimos, L7, …) para el
seguimiento de vegetación y cultivos
Alfonso Calera. IDR. Universidad de Castilla La Mancha
13:25
10
Comentarios
Todos
13:35
20
13:45
10
13:55
10
14:05
25
14:30
23/05/2013
Contenido
José Moreno. Universitat de Valencia
Todos
Descanso
Aplicaciones operacionales con Landsat .
Perspectivas que se abren con Landsat 8
Jose Manuel Moreira. Junta de Andalucía
Asesoría de regadíos con Landsat 7 y 8 y redes de
sensores agrometeorológicos en Murcia
Manuel Erena. IMIDA / Indra
Comentarios
Próximos pasos en el PNT Media resolución
Todos
IGN
Comentarios
Todos
Fin de la reunión
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
2
™ PNT Introducción
PLAN NACIONAL DE OBSERVACIÓN DEL TERRITORIO (PNOT)
Plan Nacional de
Ortofotografía Aérea
(PNOA)
PNOA 10
10 cm
Resolución espacial
PNOA 25-50
25 cm
PNOA Histórico
50 cm
solo costa y zonas
urbanizadas
1ª fase:
Obtención y tratamiento de
i á
imágenes
aeroespaciales
i l
Sensores futuros
Muy alta resolución
Alta resolución
Media resolución
Alta resolución
Media resolución
Baja resolución
PNT Histórico
≤1m
1 a 10 m
10 a 100 m
100 a 1.000 m
variable
Anual
(zonas de cambio)
1 cobertura anual
16 días
1 dia
-
WorldView 1, 2 y 3
SPOT 5 (HRG)
Deim os 1
Modis
Landsat 1 a 7
GeoEye 1 y 2
SPOT 6
Landsat 8
Proba V
(MMS, TM, ETM+)
QuickBird
Pleyades 1 y 2
Rapid Eye
IRS
Landsat 7
NOAA AVHRR
Spot Vegetation
DEIMOS 2
INGENIO
Sentinel 2
Sentinel 3
vuelos históricos
3 años
variable
Fotografía aérea
digital (4 bandas)
con GPS-IMU
Fotografía aérea
digital (4 bandas)
con GPS-IMU
Fotografía aérea
analógica pancromática
Lidar
Lidar (0,5 pulsos/m2)
Escaner fotogramétrico
Fotografía aérea
digital (4 bandas)
con GPS-IMU
Lidar (mas denso)
Lidar
Plan Nacional de Teledetección
(PNT)
Áreas temáticas
Organismos
participantes
Muy alta resolución
variable
4 años
Frecuencia Temporal
Sensores actuales
Plan Nacional de Teledetección
(PNT)
Escalas
1: 500 a
1: 2.000
Baja resolución
1: 5.000 a
1: 10.000
1: 25.000 a 1: 50.000
AGE
≤1m
2ª Fase:
Extracción de
Anual
la información
(zonas de cambio)
Topográfica
1 a 10 m
10 a 100 CC.AA.
m
Catastral
1 cobertura anual
Ocupación
del Suelo
100 a 1.000 m
CC.LL.
♦
AGE
Catastro urbano
16 Naciones
días
Unidas
Unión Europea
AGE /
1 CC.AA.
WorldView 1
1, 2 y 3
SPOT 5 (HRG)
Deim os
GeoEye 1 y 2
SPOT 6
Landsat 8
QuickBird
Pleyades 1 y 2
Rapid Eye
Landsat 7
AGE /
Ambiental
IRS
CC.AA /
Unión Europea
1 dia
Modis
Proba V
NOAA AVHRR
Spot Vegetation
1: 100.000 a 1: 200.000
1: 1 Millón
BCN200
BCN1000
Corine Land
Cover 2006
HR FTS
Globcover
1: 100.000 a 1: 200.000
PNT Histórico
♦
variable
BTN25
Catastro rústico
-
SIGPAC
BDOS
CCAA1
Landsat
a7
SIOSE
MCA
MFE
Actualización hacia
atrás de Bases de
Datos
(MMS, TM, ETM+)
- Parámetros Biofísicos
- Indicadores Agroambientales por Teledetección
Universidades
3ª Fase:
DEIMOS
2
Diseminación
INGENIO
de la información
23/05/2013
Sentinel 2
Sentinel 3
Infraestructuras de datos espaciales: INSPIRE, IDEE, IDEs autonómicas,…
Servidores de imágenes: WMS PNOA, Iberpix, SIGPAC,…
Descarga de imágenes: FTP CNIG, FTP PNT
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
3
™ PNT Introducción
Objetivos del PNT
Facilitar la
utilización de
imágenes y de los
derivados
datos de
vados
Disminuir al máximo los
costes (presupuestarios y de
personal) del uso de las
imágenes
satélite
áge es de saté
te y las
as
técnicas de Teledetección.
Disminuir al máximo los
plazos entre la captación
de la imagen y la
disponibilidad
d
spo b dad de laa
información
A ti id d en ell PNT
Actividades
Adquisición coordinada
tid d
y compartida
de
imágenes
Tratamientos comunes
y compartidos
tid
Especificaciones
técnicas comunes y
consensuadas
Coberturas periódicas con licencias multiusuario (descuentos por volumen)
Cadenas productivas eficientes siempre en marcha (especificaciones y tratamientos)
Sistemas de archivo y diseminación “on
on line
line”
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
4
™ PNT media resolución
ALTA RESOLUCIÓN
MEDIA RESOLUCIÓN
BAJA
J RESOLUCIÓN
Plan Nacional de Teledetección
(PNT)
Muy alta resolución
Alta resolución
Media resolución
Baja resolución
PNT Histórico
≤1m
1 a 10 m
10 a 100 m
100 a 1.000 m
variable
Anual
(zonas de cambio)
1 cobertura anual
16 días
1 dia
-
WorldView 1
1, 2 y 3
SPOT 5 (HRG)
Deim os 1
Modis
Landsat 1 a 7
GeoEye 1 y 2
SPOT 6
Landsat 8
Proba V
(MMS, TM, ETM+)
QuickBird
Pleyades 1 y 2
Rapid Eye
IRS
Landsat 7
NOAA AVHRR
Spot Vegetation
DEIMOS 2
INGENIO
Sentinel 2
Sentinel 3
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
5
™PNT Media Resolución
1.
Datos disponibles en Media Resolución.
2.
Nueva estrategia del PNT Media Resolución.
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
6
™ Media resolución en el PNT
Resolución
De 10m a 15m en pancromático
De 20m a 50m en multiespectral
P ri di id d pr
Periodicidad
prevista
i t
Varias coberturas anuales
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
7
™ Especificaciones técnicas
Especificaciones técnicas:
Propuesta de procesado de imágenes Landsat y evaluación de
algunos aspectos en zonas piloto para el Plan Nacional de
Teledetección
Fecha:
12-11-2008
Versión:
1
GT: Media Resolución
Nº de páginas:
23
Elaborado por:
Emilio Chuvieco, Stijn Hantson, Gerard Moré, Cristina Cea, Jordi
Cristóbal, Alaitz Zabala y Xavier Pons.
El documento resume los trabajos que se presentaron en la reunión
de la UAB, coordinada por Xavier Pons, y presenta las
alternativas técnicas que se acordaron para evaluar en distintas
zonas piloto.
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
8
™ Imágenes disponibles
Datos SPOT 4
Años 2010 y 2011. Coberturas completas.
28 Gb de información disponible en FTP.
Datos Landsat 7
Años 1999 y 2000.
Añ
2000 Coberturas
C b t
completas
l t
para CLC.
48 Gb de información disponible en FTP
FTP.
p
g
http://www.astrium-geo.com
http://landsat.gsfc.nasa.gov/about/landsat7.html
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
9
™ Imágenes disponibles
Datos Landsat 5 (2011 suspendido por
avería))
Desde 2004 hasta 2011 imágenes
corregidas
g
(desde
(
2008 suscripción
p
continua)
Imágenes originales desde 2004 hasta
2011.
Años 1984, 1985, 1986,1987, 1988,1990.
Descarga del archivo histórico del USGS
Mosaicos de 2005 y 2009
970 Gb de información disponible en
FTP.
23/05/2013
http://landsat.gsfc.nasa.gov/about/landsat5.html
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
10
™ PNT media resolución
Landsat histórico
Descarga de imágenes
1974 - 2004
Estimadas ≈ 99.000
000 escenas
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
11
™ Imágenes disponibles
Datos Deimos 1
Años 2011 y 2012: 1 cobertura completa y 6
coberturas de algunas comunidades
autónomas.
135 Gb de información disponible en
FTP.
http://www.deimos-imaging.com/tecnologia/satelite-deimos-1
Disponibilidad
Tiempo medio de
disponibilidad en FTP
desde la toma: 3 días
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
12
™ Plan Nacional de Teledetección 2013
Sensores propuestos para PNT 2013
Deimos 1 (dos coberturas)
Landsat 8
Próximamente:
S i l2
Sentinel
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
13
™ Distribución media resolución
MEDIA RESOLUCIÓN
BAJA RESOLUCIÓN
ALTA RESOLUCIÓN
-Escenas originales
-Escenas corregidas geométricamente
-Escenas en reflectividades
-Metadatos
DISTRIBUCIÓN
DESCARGA mediante registro de usuarios
FTP
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
14
™PNT Media Resolución
1.
Datos disponibles en Media Resolución.
2.
Nueva estrategia del PNT Media Resolución.
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
15
™ Nueva estrategia PNT Media Resolución
-
-
Sobreabundancia de datos: Disponibilidad datos
gratuitos cada 3-4 días gracias a Sentinel 2,
2 Landsat
8, y otros.
El PNT incidirá más en la generación y diseminación
de productos:
- Compuestos
p
semanales sin nubes,, etc.…
- Variables biofísicas
• Proyecto
y
COPERNICUS ((GMES)) Global Land
Service, variables globales, el PNT pone a
disposición de los usuarios.
• Además, el PNT pretende generar variables
similares con Landsat 8.
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
16
™ Nueva estrategia PNT Media Resolución
FASES:
1
1.
2.
3.
4.
5.
6
6.
7.
Antecedentes.
Antecedentes
Descarga o captura de datos.
Obt
Obtención
ió de
d reflectividades.
fl ti id d
Compuestos semanales sin nubes.
Obtención de variables biofísicas.
Calibración de productos
productos.
Aplicaciones.
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
17
™ Antecedentes
1 PNT Baja Resolución: especificaciones técnicas de
procesado para MODIS y MERIS
Cuadro de Productos MODIS
Fase
Productos intermedios
1.1
Productos a entregar
Radiancias en TOA
Resolución espacial
RAD-TOA
1. Obtención parámetros TOA
Bandas 1 a 2: 250m
Bandas 3 a 7: 500m
Bandas 8 a 36: 1000m
1.2 Reflectividad en TOA (REFL-TOA)
1.3 Temperatura radiométrica en TOA (TRAD-TOA)
2. Georeferenciación
2
3. Máscaras de agua, nubes, nieve y sombras
4.1 Ozono
4. Obtención de productos externos
4.2 Aerosoles
5.1 Vapor de agua atmosférico (W)
5. Obtención de productos internos
5.2 Emisividad de la superficie terrestre (LSE)
F
ió d
de di
distribución
t ib ió d
de reflectividad
fl ti id d bidi
bidireccional
i
l (BRDF)
5 3 Función
5.3
6.1
Reflectividad de la superficie terrestre
RST
Bandas 1 a 2: 250m
Bandas 3 a 7: 500m
6.2
Temperatura de la superfície terrestre
TST
1Km
7. Reflectividad normalizada
7.1
Reflectividad de la superficie normalizada
RST-NORM
8. Productos biofísicos
8.1
8.2
8.3
8.4
Índice de vegetación NDVI
Fracción de cubierta vegetal
Índice de área foliar
Fracción de radiación fotosintéticamente activa absorbida
NDVI
FVC
LAI
FAPAR
6. Corrección atmosférica
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
Bandas 1 a 2: 250m
Bandas 3 a 7: 500m
250m
250m
250m
250m
18
™ Antecedentes
2 Essential Climatic Variables, (ECV).
•
Convención para el cambio climático de Naciones
Unidas (UNFCCC e IPCC).
•
Hasta 50 variables.
•
Las de tipo terrestre incluyen las variables que propuso
el PNT Baja Resolución, junto con algunas otras,
relativas a hielo,
hielo nieve y ocupación del suelo.
suelo
9
9
9
9
9
9
9
9
Albedo.
FAPAR
FAPAR.
LAI.
Above Ground Biomass.
Fire Disturbance.
Land Cover.
River Discharge.
Water Use.
23/05/2013
9
9
9
9
9
9
Ground Water, Lakes.
Snow Cover,
Cover Ice Sheets.
Sheets
Glacier and Ice Caps.
Permafrost.
Soil Moisture.
Soil Carbon.
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
19
™ Antecedentes
3. VARIABLES COPERNICUS Global Land Service
Estos son los principales parámetros biofísicos
proporcionados por COPERNICUS (GMES)
con hasta 1 Km de resolución:
Con SPOT V
C
Vegetation:
t ti
NDVI, LAY, FAPAR, FCover, DMP, Área
quemada, Albedo, masas de agua.
AVHRR Meteosat
AVHRR,
Meteosat, etc: Temperatura de la
superficie terrestre, Albedo y Contenido de
agua.
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
20
™ Antecedentes
3. VARIABLES COPERNICUS Global Land Service
• El PNT, a través de EOLAB, por acuerdo de
sus Grupos de Trabajo, disemina en su FTP
estas variables.
•Los usuarios nacionales pueden evaluar los
productos.
•Con Proba V, se producirá este mismo año
un incremento, alcanzándose los 300 m.
• Con Sentinel 2, se producirá un incremento,
alcanzándose las decenas de m.
FVC y FAPAR
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
21
™ Datos gratuitos disponibles
LANDSAT 8
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
22
22
™ Datos gratuitos disponibles
™Landsat 7 SLC-off
1
2
1
2
23/05/2013
Ejemplo LS-7
SLC-off Nivel 1G
~22% datos perdidos
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
23 23
™ Datos gratuitos disponibles futuros
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
24
24
™ Obtención de reflectividades
Especificaciones técnicas:
Propuesta de procesado de imágenes Landsat y evaluación de
algunos aspectos en zonas piloto para el Plan Nacional de
Teledetección
Fecha:
12 11 2008
12-11-2008
Versión:
1
GT: Media Resolución
Nº de páginas:
23
Elaborado por:
Emilio Chuvieco, Stijn Hantson, Gerard Moré, Cristina Cea, Jordi
Cristóbal, Alaitz Zabala y Xavier Pons.
El documento resume los trabajos que se presentaron en la reunión
de la UAB, coordinada por Xavier Pons, y presenta las
alternativas técnicas que se acordaron para evaluar en distintas
zonas piloto.
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
25
™ Compuestos semanales sin nubes
• El IGN posee una cadena de
proceso en pruebas para realizar
integración espectrotemporal.
• Se
ha
previsto
obtener
compuestos
sin
nubes
con
periodicidad semanal, llevados a
una fecha y hora común, y para
toda la península y otros
Canarias
equivalentes para Canarias.
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
26
™ Obtención de variables biofísicas
•
Variables PNT de media-alta resolución
previstas:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
•
•
Índice de vegetación (NDVI).
Índice de área foliar (LAI).
(
)
Albedo superficial (AL).
Fracción de Radiación Fotosintéticamente Activa
(FAPAR).
(FAPAR)
Evapotranspiración potencial (ETP).
Temperatura de la superficie (LST).
Periodo semanal.
Algoritmos similares a los propuestos por
Copernicus adaptados a Landsat 7 y 8 (IPL,
Universitat de València).
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
27
™ Calibración de productos
•
Algunas de las redes disponibles en España
son:
•
•
•
•
Red de la Agencia Española de Meteorología
(AEMET).
Ted SIAR del Ministerio de Agricultura (MAGRAMA).
Red SAIH de las Confederaciones Hidrográficas.
Otras autonómicas.
•
Estándares de OGC: SOS-SWE (Sensor
Observation
System
–
Sensor
Web
Enablement)) p
para acceder a los sensores
como si se tratase de recursos web y recopilar
los datos necesarios
•
Con estos datos, se realizaría la calibración de
las variables biofísicas PNT.
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
28
™ Aplicaciones
Análisis multitemporal estacional e interanual
Clasificación automática
a tomática de coberturas
cobert ras del suelo
s elo
Identificación de cultivos
Detección de regadíos
Información forestal
Asesoría de riegos
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
29
™ Prueba piloto
23/05/2013
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
30
http://www.ign.es
Instituto Geográfico Nacional
Gracias ppor su atención
Emilio
E
ili D
Domenech
hT
Tofiño
fiñ
91 597 95 30
[email protected]
23/05/2013
J
Juan
José
J é Peces
P
Morera
M
925 989271
[email protected]
Reunión GRUPO DE TRABAJO DE MEDIA RESOLUCIÓN
31