Images Sentinel-2 : le portail Copernicus
Objectifs de ce document
Ce document est une notice de fonctionnement du portail de téléchargement des données Copernicus disponible via : Copernicus
Présentation générale du programme Copernicus
Le programme Copernicus
Copernicus est le programme européen d’observation de la Terre, mis en œuvre par la Commission européenne, en partenariat avec l’Agence spatiale européenne (ESA) et plusieurs agences nationales. Il vise à fournir des données satellitaires continues, fiables et gratuites pour la surveillance de l’environnement et la gestion des territoires. Pour plus d’informations sur ce programme, vous pouvez vous réferer au site : Programme Copernicus
Chronologie du projet
1998 : lancement du concept GMES (Global Monitoring for Environment and Security)
2014 : le programme est officiellement renommé Copernicus
2014–aujourd’hui : déploiement progressif des satellites Sentinel (1 à 6)
2023 : mise en place du Copernicus Data Space Ecosystem, remplaçant les anciens hubs de téléchargement
Missions Copernicus (Sentinel)
Le programme repose sur plusieurs missions satellitaires appelées Sentinel, chacune dédiée à des applications spécifiques et dotés de capteurs différents selon les différents domaines d’application:
| Mission | Capteur | Applications principales |
|---|---|---|
| Sentinel-1 | Radar SAR | Inondations, mouvements de terrain, glace |
| Sentinel-2 | Optique multispectrale | Végétation, agriculture, eau |
| Sentinel-3 | Océan / Atmosphère | Température, couleur de l’eau |
| Sentinel-5P | Atmosphérique | Pollution de l’air |
La mission étudiée dans ce document sera la mission Sentinel-2 mais le modèle d’acquisition des données qui sera détaillé plus tard est équivalent pour toutes les autres missions de ce programme via cette plateforme portant le même nom.
Données acquises et accessibilité
Les données Sentinel-2 acquises sur ce site ont les paramètres suivants :
Résolution spatiale : 10 m, 20 m et 60 m.
Résolution temporelle : 5 jours (2 satellites).
Données multispectrales (13 bandes).
Données en libre accès (Open Data), sans restriction d’usage.
Méthodologie d’acquisition des données via Copernicus Data Space
Pour acquérir ces données en libre accès, il est nécessaire de passer plusieurs étapes et dans cette partie, on va détailler la procédure à entreprendre pour y avoir accès.
Se créer un compte utilisateur bien sûr !
Création d’un compte utilisateur
Tout comme il est logique de commencer une conversation par une salutation, il est aussi nécessaire de se créer un compte utilisateur sur le site pour pouvoir poursuivre. Pour se faire, il vous faut vous rendre sur le site dédié, ensuite vous devez cliquer sur register pour vous créer un compte, une adresse mail sera nécessaire pour valider ce compte. Notez votre mot-de-passe quelque part pour ne pas l’oublier ou bien servez-vous de la fonctionnalité de sauvegarde des mots-de-passe pour l’enregistrer. Ainsi, vous pouvez vous connecter pour accéder aux fonctionnalités complètes (téléchargement, workspace, API, etc.)
Définition de la zone d’étude (Area of Interest – AOI)
Pour choisir votre zone d’étude, servez vous de l’îcone create an area of interest accessible tout en haut à droite de l’interface copernicus browser.
Une fois que vous aurez cliqué sur l’icône, vous pourrez choisir comment vous voulez procéder. L’outil polygone vous permettra de définir manuellement la zone d’intérêt sur la carte, Il est également possible d’utiliser une emprise administrative, des coordonnées géographiques ou un fichier vectoriel (GeoJSON).
Dans cet exercice, on a choisi la méthode manuelle pour la définition de la zone d’étude comme vous pouvez le voir à partir de l’image suivante :
Paramétrage de la recherche
Une fois que l’AOI sera définie, vous pourrez ajouter des paramètres supplémentaires et obligatoires pour réduire la fenêtre de recherche et avoir des données de qualité.
Choix du jeu de données
Pour ce guide d’utilisation du site Copernicus, on va se servir des données Sentinel-2 : Level-2A (L2A). Dans data sources de l’onglet Search, il vous faudra sélectionner Sentinel-2 : Level-2A (L2A). Cela correspond aux données de réflectance de surface, corrigées atmosphériquement. Il est possible de contraindre la recherche par la même occasion en fixant un seuil de couverture nuageuse, par exemple : Cloud cover < 16 %. Ce filtrage est essentiel pour les études en optique afin de conserver la qualité des données (végétation, eau, sols).
Choix de la période temporelle
Pour cette étape, il vous faut sélectionner une plage de dates personnalisée ou time range (si vote navigateur est en anglais), pour affiner encore plus votre recherche il est possible d’effectuer une sélection par mois / saison pour par exemple des données avec le moins de nuages possibles.
Une fois tous ces paramètres définis, il ne vous reste plus qu’à appuyer sur search ou rechercher (si en français) pour la lancer la recherche.
Sélection et visualisation des images
Les dalles répondant aux critères définis apparaissent sur la carte :
Visualisation directe de l’image
Inspection visuelle de la couverture nuageuse
Consultation des métadonnées (date, orbite, tile, angle solaire)
Visualisation avancée et indices spectraux
Le Copernicus Browser permet ensuite d’afficher pour la zone, les compositions colorées : RVB naturel, les fausses couleurs ou des indices spectraux calculés automatiquement (NDVI (végétation), NDWI (eau), NBR, SAVI) Ces visualisations permettent une première analyse sans logiciel externe.
Téléchargement des données
Une fois que l’image répondant à vos critères sera choisie, le téléchargement est possible en formats standards (SAFE, GeoTIFF) et vous verrez une barre indiquant la progression de votre téléchargement. Les données peuvent ensuite être traitées via des logiciels SIG notamment QGIS, ArcGIS ou par le biais de langages de programmation comme R ou Python.
Limitation : contrairement à la plateforme EarthExplorer (USGS), il n’est pas possible de télécharger une seule bande spectrale indépendamment. Le téléchargement se fait par produit complet.
Workspace et Workflows (fonctions avancées)
Il existe dans l’explorateur de données deux fonctionnalités intéressantes : le Workspace et le Workflows.
Le Workspace permet de sauvegarder des jeux de données ou de conserver des zones d’étude afin d’effectuer des analyses récurrentes.
Il est également possible de fonctionner comme un “drive” en partageant son travail via ce portail avec d’autres utilisateurs. Les Workflows permettent d’automatiser des traitements (calcul d’indices, mosaïques), de chaîner des opérations ou d’exploiter les données sans téléchargement local (cloud computing).
Copernicus n’est pas le seul programme d’observation de la Terre par satellite. La NASA et l’USGS exploitent également les satellites LANDSAT, dont les données sont accessibles via la plateforme EarthExplorer.