I satelliti Sentinel
dell'ESA (European Space Agency) costituiscono la componente spaziale
del programma Copernicus di osservazione della Terra per il
monitoraggio Ambientale. In tale contesto i satelliti Sentinel-2
acquisiscono immagini multispettrali della superficie terrestre nelle
lunghezze d'onda del visibile e dell'infrarosso riflesso. Il primo
satellite, Sentinel-2A, è stato lanciato il 23 giugno 2015; il
lancio del secondo, Sentinel-2B, è previsto verso la metà del 2016.
I satelliti Sentinel-2
sono equipaggiati con lo strumento MSI (MultiSpectral Instrument) in
gradi di acquisire 4 bande nel visibile e vicino infrarosso con
risoluzione spaziale 10 m, 6 bande nell'infrarosso con risoluzione
spaziale 20 m e 3 bande con risoluzione 60 m di cui una nel blu e
due nell'infrarosso (vedi tabella e figura).
I dati Sentinel-2 possono essere
scaricati
gratuitamente,
previa registrazione, dall'apposito portale dell'ESA: Sentinel
Scientific Data Hub (https://scihub.copernicus.eu/). Cliccare su "Scientific Hub" per aprire la pagina di ricerca geografica.
La ricerca è abbastanza intuitiva. Basta inquadrare la propria area di
interesse, delimitarla con un rettangolo e cliccare sulla lente per
avviare la ricerca. Per limitare i risultati ai dati multispettrali
forniti dai satelliti Sentinel-2 si può inserire un termine di ricerca
come "MSI" (MultiSpectral Instrument).
In questo esempio la ricerca ha prodotto un solo
risultato che comunque copre interamente l'area di interesse. Per ogni
riga/risultato vediamo sulla destra alcune icone; le più interessanti
sono sicuramente l'occhio centrale che permette di vedere i dettagli
della scena e il segno di download che permette di scaricare il dato.
Dettagli del risultato scelto:
Nella scheda dei dettagli relativa al risultato scelto
troviamo un'immagine di anteprima e varie informazione. Da notare la
dimensione del dato: circa 6 GB !!!
I dati disponibili sono processati al livello 1C, ovvero sono
ortorettificati e georeferenziati nel sistema UTM/WGS84 e riportano la
misura di riflettanza alla sommità dell'atmosfera (TOA: top of atmosphere).
La
scena scaricata è compressa in
un file .zip con un nome lungo e complicato.
Tale "compressione" in realtà non serve a risparmiare spazio ma solo a
racchiudere i dati in un unico file. Infatti scompattando la scena in
questo esempio si passa dai 5,85 GB del file .zip ai 5,89 GB della
cartelle decompressa (le immagini che compongono la scena sono già in
formato compresso JPEG 2000 e un'ulteriore compressione non ha
efficacia).
Il dato è strutturato in modo abbastanza complesso:
(albero della struttura delle sottocartelle)
Nella carletta principale "S2A...
.SAFE"
sono presenti
4 files e 5 sottocartelle:
Il file .png è un'immagine di anteprima di tutta la scena in colori
reali:
Per trovare
le vere
immagini
bisogna andare nella cartella "GRANULE". La scena è un mosaico di
diversi tasselli (tiles) contenuti in tante sottocartelle, una per
ogni tassello, tutte con nomi complessi e molto simili che differiscono
solo per un paio di lettere verso la fine ed eventualmente (come in
questo esempio) per il numero del fuso UTM di appartenenza. Aprendo la
cartella relativa ad un tassello non vediamo ancora le immagini; ci
sono invece un file .xml e tre sottocartelle:
Dobbiamo accedere alla sottocartella "IMG_DATA" per trovare finalmente
le bande suddivise in diversi files con estensione .jp2, ovvero in
formato compresso JPEG 2000, a 16 bit.
Ogni tassello copre un'area di 110 Km x 110 Km che si sovrappone per 10
km con quelli adiacenti.
Nel
mio esempio il mosaico è composto così:
(I tre tasselli più orientali cadono nel fuso UTM 33 (due
di questi sono comunque presenti sia in proiezione 32 che in proiezione
33)
I tasselli possono essere aperti
singolarmente con
applicazioni che supportano il formato JPEG 2000 e la profondità
di colore a 16 bit.
AGGIORNAMENTO
OTTOBRE 2017 Download da amazonaws
Attualmente (ottobre 2017) è molto più comodo utilizzare il sito http://sentinel-pds.s3-website.eu-central-1.amazonaws.com/image-browser/
per cercare e scaricare i dati Sentinel-2. Esso permette di ottenere i
tasselli e le singole bande separatamente senza dover scaricare
un'intera scena.
Per trovare le immagini è sufficiente inquadrare l'area di nostro
interesse, specificare nuvolosità massima accettabile (consiglio tra
10% e 20%) e cliccare su "Search".
Compare quindi la lista di tutti i tasselli disponibili:
Una volta scelto il tassello possiamo visualizzare e scaricare alcune
immagini ridotte prodotte con parametri standard (utili come anteprime
per valutare la scena) oppure scaricare i dati originali per lavori più
avanzati.
Nel primo caso clicchiamo su "Visualize"
e ci viene data la possibilità di scegliere tra 4 tipi di immagini che
vengono create istantaneamente e mostrate sul browser:
True color: immagine a colori reali ottenuta dalla combinazione delle
bande RED=4(rosso), GREEN=3(verde), BLUE=2(blu)
False color: immagine in falsi colori ottenuta con le bande
RED=8(vicino infrarosso), GREEN=4(rosso), BLUE=3(verde); in questo tipo
di immagini la vegetazione appare con colore rosso intenso poiché
riflette fortemente le radiazioni del vicino infrarosso.
NDVI: indice di vegetazione; l'intensità del verde è proporzionale alla
presenza di vegetazione.
Custom: in questo caso possiamo scegliere quali bande assegnare ai tre
colori fondamentali (RED, GREEN, BLUE)
Cliccando su "Download image"
possiamo scaricare l'immagine vista a video,
es:
Possimao tornare all'elenco dei tasselli cliccando su "Results"
Download dei dati
Per scaricare i dati originari clicchiamo sul simbolo di link (sono gli
anelli di una catena) relativo al tassello che ci interessa, sulla
destra in basso. In tal modo compare l'indirizzo della cartella
virtuale da cui scaricare i dati.
Bande, metadati ed anteprime possono essere scaricati separatamente,
così se ad esempio ci interessano solo le bande alla massima
risoluzione (10 m) ci basta scaricare i files B02.jp2, B03.jp2, B04.jp2
e B08.jp2
Ogni file contiene un'immagine in scala di grigi a 16 bit in formati
JPEG2000. Queste immagini possono essere aperte con le versioni più
recenti di QGIS mantenendo la collocazione geografica ed è possibile
combinarle in una scena a colori >>
composizione RGB con QGIS.
Videotutorial
Dati Sentinel-2: bande singole in scala di grigio, stretching
Dati Sentinel-2: creazione di raster virtuali e composizione a colori