Satelliittikuvien jakelu ja prosessointi -osahanke Markus Törmä, Suomen ympäristökeskus SYKE, Mikko Strahlendorff & Mikko

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Satelliittikuvien jakelu ja prosessointi -osahanke Markus Törmä, Suomen ympäristökeskus SYKE, Mikko Strahlendorff & Mikko"

Ella Niemi
5 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Satelliittikuvien jakelu ja prosessointi -osahanke Markus Törmä, Suomen ympäristökeskus SYKE, Mikko Strahlendorff & Mikko Moisander IL

2 Johdanto EU:n Copernicus-ohjelma Tarkoituksena on tuottaa ympäristöön liittyvää paikkatietoa kaukokartoituksen ja insitumittausten avulla Sentinel-satelliittisarja: S1: SAR-tutka 2 käytössä S2: high resolution vis & IR 2 käytössä S3: medium / low resolution vis & IR Kansallinen satelliittidatakeskus (NSDC) Ilmatieteen laitos hallinnoi SYKE osallistuu kehittämiseen ESA:n Collaborative Ground Segment Sijaitsee Sodankylässä Infrastruktuuri: Datan vastaanotto Arkistointi Prosessointi Jakelu 2

3 Tavoitteet Rakentaa nykyisen NSDC:n infrastruktuurin päälle tuotantoprosessit jotka täyttävät mahdollisimman suuren osan loppukäyttäjien tarpeista Tuotteet erilaisia kuvamosaiikkeja & yksittäisen Sentinel-2 kuvan tilaus Tuotteet käyttöön kustannustehokkaasti tai jopa maksutta. Kehitetyille prosesseille on järjestelmällinen operointi ja ylläpito Tuotteille online arkistointisuunnitelma ja toteuttaa arkisto ottaen huomioon yhteentoimivuuden periaatteet osana paikkatietoalustaa Tuottaa datan jakelusuunnitelma ja järjestää rajapinta arkistossa oleviin tuotteisiin Tuotteet laatukontrolloidaan järjestelmällisesti Maaseutuviraston tarvitsemat satelliittikuvatuotteet, prosessi ja laadunvalvonta 3

4 Hyödyt Satelliittikuvien käytettävyys helpottuu valmiiden tuotteiden ja rajapintapalveluiden myötä Käyttäjän ei tarvitse investoida perusprosessointiin Paikkatietoaineistoja käytetään ajantasaisemmin ja useammin Merkittävästi enemmän käyttäjiä, jotka katsovat useampia erilaisia tuotteita Käyttäjien on mahdollista tehdä lisäarvopalveluita Satelliittikuva-aikasarjojen saanti helpottuu 4

5 Tuotteet Tunnus Kuvausinstrumentti Mosaiikki Kuinka usein mosaiikki tehdään S1sar S2ref S2ind Sentinel-1 SAR-tutka Sentinel-2 MSI, tarvittaessa myös Landsat- 8 OLI Sentinel-2 MSI, tarvittaessa myös Landsat- 8 OLI radiometrisesti kalibroitu ja maanpinnan muotojen mukaan korjattu gamma0 takaisinsironta orto-oikaistu maanpinnan takaisinheijastussuhde kuvan kanavia yhdistelemällä laskettavat indeksikuvat kahden viikon välein kevät, kesä, syksy kuukausittain huhti - lokakuu Aallonpituus / Kuvan kanavat C-kaista (5.405 GHz), VV- & VH-polarisaatio 4 x VIS & NIR 6 x VIS, NIR & SWIR NDVI, NDTI, NDBI, NDSI, NDMI Pikselikoko S3slstr Sentinel-3 SLSTR takaisinheijastussuhde ja suora infrapunasäteily Lähes päivittäin 11 NIR, SWIR, MIR & TIR 500 m 1 km S3olci Sentinel-3 OLCI takaisinheijastussuhde Lähes päivittäin 21 VIS & NIR 300 m Href Landsat-4/5 TM vuosilta orto-oikaistu maanpinnan takaisinheijastussuhde (noin) 1985, 1990, VIS & NIR 2 SWIR 30 m Hind Landsat-4/5 TM vuosilta kuvan kanavia yhdistelemällä laskettavat indeksikuvat vuosittain 1 TIR NDVI, NDTI, NDBI, NDSI, NDMI 20 m 10 m 20 m 10 m 20 m 30 m 5

6 Tuotteet Tunnus Kuvausinstrumentti Mosaiikki Kuinka usein mosaiikki tehdään S1sar S2ref + pilotit: S2ind Sentinel-1 SAR-tutka Sentinel-2 MSI, tarvittaessa myös Landsat- 8 OLI Sentinel-2 MSI, tarvittaessa myös Landsat- 8 OLI radiometrisesti kalibroitu ja maanpinnan muotojen mukaan korjattu gamma0 takaisinsironta orto-oikaistu maanpinnan takaisinheijastussuhde + arkisto, yksittäisen Sentinel-2 kuvan tilaus kuvan kanavia yhdistelemällä laskettavat indeksikuvat kahden viikon välein kevät, kesä, syksy kuukausittain huhti - lokakuu Aallonpituus / Kuvan kanavat C-kaista (5.405 GHz), VV- & VH-polarisaatio 4 x VIS & NIR 6 x VIS, NIR & SWIR NDVI, NDTI, NDBI, NDSI, NDMI Pikselikoko S3slstr Sentinel-3 SLSTR takaisinheijastussuhde ja suora infrapunasäteily Lähes päivittäin 11 NIR, SWIR, MIR & TIR 500 m 1 km S3olci Sentinel-3 OLCI takaisinheijastussuhde Lähes päivittäin 21 VIS & NIR 300 m Href Landsat-4/5 TM vuosilta orto-oikaistu maanpinnan takaisinheijastussuhde (noin) 1985, 1990, VIS & NIR 2 SWIR 30 m Hind MAVI (lohkoittain maanmuokkaus & indikaattori poikkeavasta lohkosta) VarELY, Landsat-4/5 TM vuosilta kuvan kanavia yhdistelemällä laskettavat indeksikuvat vuosittain 1 TIR NDVI, NDTI, NDBI, NDSI, NDMI 20 m 10 m 20 m 10 m 20 m 30 m 6

7 R: VV-pol. G: VH-pol. B: VV/VH Tuotteet: S1sar Huittisen (oikealla alhaalla) ympäristöä, metsää, peltoja, Kokemäenjoki sekä Puurijärven ja Isonsuon kansallispuiston suoalueita. Esimerkkimosaiikki Lounais-Suomesta, takaisinsironnan keskiarvo ja vastaanotetuista kuvista. 7

Tuotteet: S2ref Landsat-7 ETM+-kuviin perustuva IMAGE2000- mosaiikki, punertavat alueet Länsirannikolla ja Etelä-Suomessa johtuvat syksyllä otettujen kuvien käytöstä

8 Tuotteet: S2ref Landsat-7 ETM+-kuviin perustuva IMAGE2000- mosaiikki, punertavat alueet Länsirannikolla ja Etelä-Suomessa johtuvat syksyllä otettujen kuvien käytöstä jolloin pellot ovat kasvittomia. Ref: orto-oikaistu maanpinnan takaisinheijastussuhde IRS LISS ja Spot XSkuviin perustuva IMAGE2006- mosaiikki. Mosaiikkien alue: Suomi + bufferi 8

Tuotteet: S2ind Sentinel-2A ja Landsat-8 kuvista laskettu NDVIkasvillisuusindeksimosaiikki vuodelta 2016.

9 Tuotteet: S2ind Sentinel-2A ja Landsat-8 kuvista laskettu NDVIkasvillisuusindeksimosaiikki vuodelta Alueet joilla kasvillisuus on lisääntynyt näkyvät punaisina. Punaisella päävärillä näytetään kesäkuun maksimi- NDVI, vihreällä toukokuun maksimi-ndvi ja sinisellä huhtikuun maksimi-ndvi. 9

Tuotteet: Href Maanpeitteen muutoksia Helsinki-Vantaan lentokentän ympäristössä 1988 2014 Landsat Thematic Mapper (14.

10 Tuotteet: Href Maanpeitteen muutoksia Helsinki-Vantaan lentokentän ympäristössä Landsat Thematic Mapper ( ja ), Enhanced Thematic Mapper+ ( ) ja Operational Land Imager ( ) kuvilta nähtynä. 10

11 Tuotteet: S3olci & slstr Laajojen alueiden seurantaan Kuvaa päivittäin Iso kuvakoko, leveys noin 1400 km Iso pikseli: 300 / 500 / 1000m S3 OLCI

12 Tuotteet Sopiva tuote riippuu sovelluksesta S2A RGB:2,3,8 S3A OLCI RGB: 3,6,17 12

13 Pilotit Pilotointivaihe I & II Maaseutuvirasto MAVI MAVI:n tarvitsemien satelliittikuvamosaiikkien tuottaminen ja näiden jatkojalostaminen MAVI:n loppukäyttäjätoiveiden mukaisesti, esim. maanmuokkauksen ja poikkeavien peltolohkojen tunnistaminen Muut päätetään tarkennetussa suunnitteluvaiheessa, esim. VarELY: turvetuotantoalueiden ja muiden kaivannaisten seuranta YM/RYMO: kaavoituksen seurannan tueksi tarvitsema "rakennetun maankäytön" seuranta 13

MAVI http://syke.maps.arcgis.com/apps/webappviewer/index.html?

14 MAVI kuvaesimerkit S1sar-mosaiikki Kuvat

15 MAVI S2ind-mosaiikki Kuvat R: NDTI (normalized difference tillage index) G: NDVI (normalized difference vegetation index) B: NDMI (normalized difference moisture index) it 15

16 MAVI: esimerkki aikasarjasta S1 SAR VV S2 NDVI MAX S2 NDVI MAX S2 NDVI MAX Matalimmat arvot punaisia, sitten keltaiset, vaalean vihreät ja korkeimmat tumman vihreitä 16

17 MAVI: maanmuokkaus Helsinki / Haltiala R: S1 VV-pol G: NDVI B: NDTI Peltolohkot punainen: kynnetty vihreä: nurmi tumma: kevytmuokkaus kuvaesimerkit 17

MAVI: poikkeavat lohkot Verrattu lohkon NDVI-keskiarvoa kaikkien saman kasvilajin lohkojen keskiarvoon punainen: lohkon keskiarvo huomattavasti pienempi keltainen: hieman pienempi

18 MAVI: poikkeavat lohkot Verrattu lohkon NDVI-keskiarvoa kaikkien saman kasvilajin lohkojen keskiarvoon punainen: lohkon keskiarvo huomattavasti pienempi keltainen: hieman pienempi sininen: hieman suurempi Etsitty lohkot joiden sisäinen vaihtelu on suurta punaisella lohkot joilla vaihtelu on huomattavan suurta keltaisella jos vaihtelu on hieman normaalia suurempaa 18

19 Sentinel-3 & peltolohkoja 19

20 Satelliittikuvien jakelu ja prosessointi / hallintamalli Tarkennettu 1 suunnittelu ja 2 Toimintojen toteutus ja testaus 3 Käyttöönotto hankinnat 09/17 01/18 05/18 01/19 05/19 12/19 Osahankkeen tarkennettu suunnittelu Mosaiikkien Tuotantoprosessit S1sar S2ref pilvitulkinta- ja ilmakehäkorjausmene telmän valinta S2ind Hind Yksittäisen kuvan tilaus Arkistointi Hankinnat & tarjouskilpailut Serverit ja levyt Calvalus-laajennos Ohjelmat Tarjouskilpailut Href-mosaiikki S1sar- ja S2ind mosaiikkien toteutus Käytettävien rajapintapalveluide n toteutus Jakeluservereiden laajentaminen ja käyttöönotto Calvalusjärjestelmän laajentaminen ja muokkaus S2ref-, S3olci- ja S3slstr- mosaiikien toteutus Yksittäisen kuvan tilaus Pilottipalvelut loppukäyttäjille Hind-mosaiikin toteutus Mosaiikkien arkistoinnin toteutus MAVI, mahdollisia mm. VarELY, YM/RYMO Käyttäänottovaihe I Käyttöönottoon liittyvä korjauskehittäminen ja tarvittava substanssituki Toistetaan käyttäjäkysely

21 Kiitos! Kysyttävää? 21

Samankaltaiset tiedostot

Paikkatietoalusta. Tilannekatsaus PATINE Antti Jakobsson

Paikkatietoalusta. Tilannekatsaus PATINE Antti Jakobsson Paikkatietoalusta Tilannekatsaus PATINE 30.11.2017 Antti Jakobsson 1 Ohjausryhmä Pitänyt kaksi kokousta jossa hyväksytty osahankesuunnitelmat (koko hankeen ajalta) ja vaihesuunnitelmat 30.12.2017 saakka