Identification_Information:
Citation:
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Originator:
Gouvernement du Canada, Ressources naturelles
Canada / Secteur des sciences de la Terre / Centre canadien de télédétection;
Publication_Date: 2005
Title: Circa 2000 Landsat ETM+ mosaic of northern
Canada (Mosaïque Landsat ETM+ du nord canadien vers 2000)
Edition: 1
Geospatial_Data_Presentation_Form: Données rastrées, données de
télédétection numériques
Publication_Information:
Publication_Place: Ottawa, Ontario, Canada
Publisher:
Gouvernement du Canada, Ressources naturelles
Canada / Secteur des sciences de la Terre / Centre canadien de télédétection
Other_Citation_Details:
Online_Linkage: ftp:\ccrs.nrcan.gc.ca\AD\EMS\
Description:
Abstract:
Le produit résulte d’une collaboration
entre les programmes sur le changement climatique et sur les eaux souterraines
au Secteur des sciences de la Terre de Ressources naturelles Canada, et a reçu
le soutien de l’Agence spatiale canadienne par le biais de la proposition
intitulée « L’observation de la masse continentale canadienne en
appui au développement des régions nordiques » dans le cadre du Programme
des initiatives connexes du gouvernement (PICG).
Une mosaïque du nord du Canada au-delà de la
limite forestière a été produite à partir des bandes 3, 4 et 5 des orthoimages
Landsat ETM+ de niveau L1G dans le domaine public, disponibles auprès du Centre
d’information topographique de Ressources naturelles Canada. Une
normalisation radiométrique s’avérait nécessaire en raison des diverses
dates d’acquisition des 446 scènes de la mosaïque. Une technique de
normalisation radiométrique hautement automatisée a été effectuée afin de faire
correspondre les scènes à une référence radiométrique commune, sous forme
d’une image composite de la saison de croissance 2000 d’une
réflectance grossière (1 km) dans le visible, produite au CCT à partir de
données VGT-S01 obtenues au moyen du capteur VEGETATION du satellite SPOT. La
normalisation comprenait le rééchantillonnage des scènes Landsat individuelles
à résolution de 1 km, au moyen de la fonction d’étalement ponctuel
du VGT, et le calcul de coefficients de normalisation propres aux bandes entre
les données Landsat et les données VGT, à l’aide de la technique
Thiel-Sen, une technique robuste de régression. D’après Olthof et coll.,
2005, cette technique permet d’obtenir une cohérence optimale pour les
scènes Landsat, et son degré élevé d’automatisation permet de produire
une mosaïque de cette taille.
Les données sont disponibles au format geo-tiff
avec 57173 colonnes et 32914 rangées à une résolution de 90 m obtenue par
le rééchantillonnage des données Landsat à 30 m. On trouve d’autres
renseignements sur la chaîne de production pour ces données dans Olthof,
Butson, Fernandes, Fraser, Latifovic et Orazietti (2005). « Landsat ETM+
mosaic of northern Canada ». Journal canadien de télédétection
(accepté).
Purpose:
Le but visé par ces travaux était de produire
un jeu de données spatialement cohérentes du nord canadien avec le niveau de
détail nécessaire pour des scientifiques et d’autres utilisateurs
intéressés par l’étude des processus dans les régions de l’Arctique
canadien, au-delà de la limite forestière.
Supplemental_Information: Langue du jeu de données :
anglais
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Juillet – août, 1999 à 2002
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juillet 1999
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2002
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Earth Science > Land Surface > Land Cover
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Her Majesty the Queen in Right of Canada, 1999.
For more information, please contact the Copyright Officer at the following
address: ESS Copyright Officer Business Development Office Earth Sciences
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Gouvernement du Canada, Ressources naturelles
Canada / Secteur des sciences de la Terre / Centre canadien de télédétection
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9. TRAITEMENT DES DONNÉES
Les
méthodes de normalisation et de composition des images utilisées pour créer la
mosaïque ont été expressément conçues pour maintenir une cohérence élevée entre
les 446 scènes Landsat, acquises à des dates différentes. Afin
d’obtenir une cohérence radiométrique optimale, on a utilisé un jeu de
données de référence, soit une image composite au sommet de la croissance annuelle
à partir d’images acquises par le capteur VEGETATION (VGT) du satellite
SPOT. Les données de référence sont visibles en réflectance à la surface aux
bandes 2, 3 et 4 du VGT. Les longueurs d’onde du VGT et les largeurs de
bande sont presque identiques à celles des bandes 3 (0,63-0,69 µm) ou
rouge, 4 (0,75-0,90 µm) ou proche infrarouge (NIR) et 5
(1,55-1,75 µm) ou infrarouge à courte longueur d’onde (SWIR) du
Landsat. Les données quotidiennes acquises à résolution grossière (1 km)
et les techniques avancées de composition d’images permettent de fournir
des observations cohérentes par temps clair, à l’échelle pancanadienne,
au maximum de la croissance annuelle, afin de servir de référence radiométrique
pour les données Landsat à résolution moyenne. La technique de normalisation
exploite les meilleures caractéristiques des deux types de données en combinant
la haute fréquence temporelle et la cohérence sur une grande superficie des
données à résolution grossière avec la haute résolution spatiale offerte par
les capteurs à résolution moyenne.
Étape 1. Élaboration des fonctions
de normalisation
Les
scènes Landsat ont été rééchantillonnées à une résolution de 1 km au moyen
de la fonction d’étalement ponctuel du VGT, puis échantillonnées de façon
aléatoire pour produire approximativement 1200 pixels Landsat de 1-km par scène
en coïncidence spatiale avec les pixels de l’imagerie du VGT. Ces données
ont été utilisées pour produire des fonctions de normalisation des scènes à
l’aide de la technique de régression Thiel-Sen séparément pour les bandes
rouge, NIR et SWIR, avec les données Landsat comme variables indépendantes et
celles du VGT comme variables dépendantes. Lorsque le jeu de coefficients de
normalisation a été complété, des facteurs d’échelle (tableau 1) ont
ensuite été appliqués à des fonctions de normalisation afin de réduire au
minimum la compression ou la saturation des données pour chacune des bandes
pendant la normalisation, tel que décrit dans Du et coll. (2001). Les
coefficients étalonnés de gain et de décalage étaient par la suite appliqués
par scène et par bande à l’imagerie Landsat à 1 km. Les quelques
scènes qui n’avaient pas été normalisées convenablement ont été
identifiées par une vérification visuelle de la mosaïque , puis corrigées par
l’application des coefficients d’une scène adjacente acquise lors
de la même orbite, ou par un léger ajustement du décalage en réduisant au
minimum l’apparence des sutures.
|
Tableau
1. Facteurs d’échelle |
|
|
Rouge |
3 |
|
NIR |
1,5 |
|
SWIR |
1,6 |
Étape
2. Composition d’images
Les images Landsat ont été rééchantillonnées
avec un pas de 90 m, en raison de leur taille considérable à une
résolution de 30 m, en établissant la moyenne des pixels de 30 m
suivant une base de 3 pixels sur 3 pixels, produisant ainsi une résolution
spatiale efficace d’approximativement 98 m en x et 94 m en y
lorsqu’on tient compte de la fonction d’étalement ponctuel du
capteur ETM+, de façon à obtenir une unité cartographique minimale de
0,92 hectares. Les scènes normalisées ont d’abord été mosaïquées du
nord au sud le long des fauchées et de l’est à l’ouest le long des
rangées. On a produit une deuxième mosaïque en entrant les scènes dans
l’ordre inverse, c’est-à-dire du sud au nord le long des fauchées
et de l’ouest à l’est le long des rangées. Chacune des deux
mosaïques représentait l’une des deux zones de chevauchement entre des
scènes adjacentes. Afin de produire les données de l’image finale, on a
choisi les meilleures données dans les zones de chevauchement des deux
mosaïques à l’aide d’un indice de végétation normalisé (NDVI)
maximal. En effet, il est clairement démontré que cet indice permet de
sélectionner de préférence, pour les zones de végétation, les pixels de temps
clair, plutôt que les pixels couverts de brume ou de nuages. On a appliqué des
masques à la mosaïque finale pour retirer les données indésirables, telles que
les glaces de mer dans le Grand Nord.
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Supérieur gauche -2410973,000 E. 142669,000 N.
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Coins de la carte (en degrés) :
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N.
Centre de l’image 91° 36' 24,72" Long.
O. 63° 50' 21,00" lat.
N.
Coin inférieur gauche 126° 13' 02,48" Long. O. 44° 53' 14,88" lat. N.
Coin inférieur droit 60° 20' 22,90" Long.
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