L imagerie pour connaitre et représenter un domaine skiable Lionel Albertino, Margot Venera 2 Alpes Loisirs

Transcription

1 Données satellitaires et leur usage en montagne L imagerie pour connaitre et représenter un domaine skiable Lionel Albertino, Margot Venera 2 Alpes Loisirs 2 Journée Clima Data Lab, Grenoble, 19 octobre 2017

2 ET LE DOMAINE SKIABLE DES 2 ALPES «Contraintes et productions»

3 Calage des limites du territoire à modéliser.

4 02 Création de la texture été depuis des orthophotos, puis sur cette base de la texture hiver.

5 Extention de la texture intégrant les lignes de crêtes des reliefs voisins

6 04 Création des calques particuliers, végétation, micro reliefs, bump et normales, rétroéclairage

7 Rendus, calage, texture, lumière, et divers calques

8 Interface-écran en mode dégradé, plus de 2 millions de polygones, temps de rendu long.

9 08 Flux de production A Calage caméra B Calage lumière C Rendu brut D Rendu et végétation

10 Résultat obtenu. Temps de réalisation 26 heures.

11 10 Concrétiser les projets sur un secteur déterminé.

12 Focus de zones.

13 Données satellitaires et leur usage en montagne Sublimer la montagne, s adapter à ses changements, préciser ses limites : quel est l apport de l imagerie dans de ce contexte en pleine évolution? QUESTION OUVERTE. 2 Journée Clima Data Lab, Grenoble, 19 octobre 2017

14 Télédétection de l enneigement jusqu à l échelle de la piste de ski Simon Gascoin 1, Manuel Grizonnet 2, Marine Bouchet 2, Tristan Klempka 2, Germain Salgues 3, Olivier Hagolle 1,2 1 CESBIO, 2 CNES, 3 Magellium Toulouse, France

15 Télédétection de l enneigement 1966 première carte de l enneigement de l hémisphère nord (NOAA) 190 km, 7 jours Ramsay 1998

16 Télédétection de l enneigement 1966 première carte de l enneigement de l hémisphère nord (NOAA) 190 km, 7 jours Ramsay 1998

17 Télédétection de l enneigement 1966 première carte de l enneigement de l hémisphère nord (NOAA) 190 km, 7 jours 1980 s: Landsat 30 m, 16 jours (au mieux) Dozier& Marks 1987

18 Télédétection de l enneigement 1966 première carte de l enneigement de l hémisphère nord (NOAA) 190 km, 7 jours 1980 s: Landsat 30 m, 16 jours (au mieux) Landsat-5 (Jan 1985)

19 Télédétection de l enneigement 1966 première carte de l enneigement de l hémisphère nord (NOAA) 190 km, 7 jours 1980 s: Landsat 30 m, 16 jours (au mieux)

20 Télédétection de l enneigement 1966 première carte de l enneigement de l hémisphère nord (NOAA) 190 km, 7 jours 1980 s: Landsat 30 m, 16 jours (au mieux)

21 Télédétection de l enneigement 1966 première carte de l enneigement de l hémisphère nord (NOAA) 190 km, 7 jours 1980 s: Landsat 30 m, 16 jours (au mieux) 2000 s: MODIS 500 m, 1 jour day1 day2 day3 day4 day5 day6

22 Télédétection de l enneigement 1966 première carte de l enneigement de l hémisphère nord (NOAA) 190 km, 7 jours 1980 s: Landsat 30 m, 16 jours (au mieux) Gap-filling(cloud removal) 2000 s: MODIS 500 m, 1 jour Snow Cloud No snow

23 Télédétection de l enneigement 1966 première carte de l enneigement de l hémisphère nord (NOAA) 190 km, 7 jours 1980 s: Landsat 30 m, 16 jours (au mieux) 2000 s: MODIS 500 m, 1 jour

24 MODIS vs. Landsat MODIS 500 m, 1 jour Landsat-8 30 m, 16 jours MODIS Landsat-8 t

25 MODIS vs. Landsat MODIS 500-m, 1 day Landsat-8 30-m, 16 days MODIS Landsat-8 Sentinel-2 t

26 Télédétection de l enneigement 1966 première carte de l enneigement de l hémisphère nord (NOAA) 190 km, 7 jours 1980 s: Landsat 30 m, 16 jours (au mieux) 2000 s: MODIS 500 m, 1 jour 2015: Sentinel-2 20 m, 5 days Jour 1 Jour 6 Jour 11

27 Produit neige Theia Des cartes d enneigement Neige Pas neige Nuage Tuile Sentinel-2 (110 km) 10 km

28 Produit neige Theia Des cartes d enneigement à 20m de résolution spatiale Neige Pas neige Nuage Secteur de Baqueira 1 km 10 km

29 Produit neige Theia Des cartes d enneigement à 20m de résolution spatiale Neige Pas neige Nuage 10 km

30 Produit neige Theia Des cartes d enneigement à 20m de résolution spatiale tous les 5 (10) jours Neige Pas neige Nuage 10 km

31 Produit neige Theia Des cartes d enneigement à 20m de résolution spatiale tous les 5 (10) jours mises à jour rapidement

32 Chainede traitement Sentinel-2 TOA Correction atmosphériqueet de la pente Détectiondes nuageset des ombres des nuages NDSI NDSI VIS MIR = VIS + MIR > a neige Détectionde la neige Masque de neigeet nuages

33 Chainede traitement Sentinel-2 TOA Correction atmosphériqueet de la pente Détectiondes nuageset des ombres des nuages NDSI NDSI = > VIS MIR VIS + MIR a neige Détectionde la neige Masque de neigeet nuages DEM

34 Chainede traitement Doc et code : Sentinel-2 TOA Correction atmosphériqueet de la pente Détectiondes nuageset des ombres des nuages Détectionde la neige Masque de neigeet nuages DEM

35 Produit surface enneigée Theia EXEMPLES D APPLICATION

36 Suivi des stations de ski Domaine ski d été des Deux Alpes Alpe d Huez Deux Alpes SPOT-5 Take5 image time series

37 Suivi des stations de ski Domaine ski d été des Deux Alpes

38 Suivi des stations de ski Deux Alpes: situation au 27 septembre

39 Suivi des stations de ski Deux Alpes: situation de mardi 17 octobre

40 Cartes de la durée de l enneigement Nombre de jours avec de la neige dans l année

41 Cartes de la durée de l enneigement Sentinel-2 Landsat-8

42 Cartes de la durée de l enneigement Sentinel-2 Landsat-8 Number of images per month

43 Cartes de la durée de l enneigement 1) If bothon the samedate

44 Cartes de la durée de l enneigement Interpolation temporelle linéaire

45 Cartes de la durée de l enneigement Interpolation temporelle linéaire

46 Cartes de la durée de l enneigement Interpolation temporelle linéaire Nombre de jours avec de la neige

47 Cartes de la durée de l enneigement Nombre de jours avec de la neige dans l année Sentinel-2 + Landsat-8 MODIS Aqua + Terra

48 Cartes de la durée de l enneigement Nombre de jours avec de la neige dans l année Elevation band (m)

49 Enneigement des glaciers Secteur de Zermatt: nombre d images par mois

50 Enneigement des glaciers Nombre de jours avec de la neige dans l année

51 Enneigement des glaciers Nombre de jours avec de la neige dans l année Randolph Glacier Inventory 5.0

52 Enneigement des glaciers Nombre de jours avec de la neige dans l année Randolph Glacier Inventory 5.0 Oberrothorn SwissTopo orthoimage

53 Conclusion Téléchargement libre Production en temps réel : cet hiver Extension à l arc Alpin complet prévu simon.gascoin@cesbio.cnes.fr

54 (Pixel) size doesmatter!

55 First Sentinel-2 snow map Central Pyrenees 06-Jul-2015 vs. Aug-2013

56 Premier passage : on détecte la neige avec un seuil assez strict pour établir la limite basse d enneigement zs NDSI>0.4 & Rouge>0.2 Deuxième passage : on se permet d abaisser le seuil de détection au-dessus de cette altitude pour récupérer un maximum de pixels enneigés Altitude>zs& NDSI>0.2 & Rouge>0.12

57 Série Alpes SPOT4-Take5 Fraction enneigée par tranche d altitude Remontée de la ligne de neige

58 On revisite le masque de nuage L2A afin de récupérer un maximum de pixels neige / pas neige Plus d infos sur le blog «Séries temporelles»