Pubblicato il 24 settembre 2024

swissEO S2-SR

Dati ottici satellitari (Sentinel-2) usati per mostrare le riflettanze della superficie terrestre (Surface Reflectance - SR) per i quattro canali Rosso, Verde, Blu e infrarosso vicino con una risoluzione spaziale di 10 metri.

La Svizzera è mappata da quattro orbite di sorvolo del satellite (vedi grafico sotto). La sovrapposizione delle orbite consente di ottenere un'immagine completa della Svizzera ogni tre-cinque giorni circa. L'utilità dei dati dipende però fortemente dalle condizioni meteorologiche al momento della ripresa, poiché il sensore di acquisizione non può vedere attraverso le nuvole. Oltre alla localizzazione dei dati già applicata, viene applicata una co-registrazione dei dati ottimizzata per la Svizzera per ottenere una precisione di posizione inferiore al pixel e viene effettuata una proiezione in un sistema di coordinate uniforme. Sono inclusi anche layer di qualità ottimizzati con maschere per le nuvole (e le loro ombre) così come per le ombre topografiche.

Copertura del territorio svizzero a seconda dell'orbita del satellite.

Visualizzazione e disponibilità dei dati

Il dataset più recente può essere visualizzato come immagine a colori reali nel visualizzatore di carte dell'IFDG all'indirizzo https://map.geo.admin.ch/?layers=ch.swisstopo.swisseo_s2-sr_v100. Nel WMS dell'IFDG, questo set di dati può essere visualizzato attivando il layer «ch.swisstopo.swisseo_s2-sr_v100».

Attualmente ci vogliono circa tre giorni per elaborare un nuovo set di dati dopo la registrazione. Per sapere quali acquisizioni di dati sono previste per la settimana in corso e per quella successiva, è possibile consultare il sito web dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) sul calendario delle registrazioni del satellite Sentinel-2.

Per visualizzare una serie temporale, è disponibile un catalogo o un elenco leggibile da macchina dei set di dati registrati ed elaborati, nonché un ulteriore elenco con i giorni in cui non sono stati registrati dati o la copertura nuvolosa era superiore all'80% e i dati non sono stati quindi elaborati. Per visualizzare i set di dati più vecchi come immagini RGB TrueColor nel visualizzatore di mappe dell'IFDG, è necessario parametrizzare l'URL. L' <id> nel seguente link va sostituito con il timestamp dell'acquisizione dei dati nel formato «yyyy-mm-ddtHHMMSS» (esempio: 2025-01-01t235959).

https://map.geo.admin.ch/index.html?layers=WMS||s2-sr_v100_<id>||https://wms.geo.admin.ch/?item=<id>||ch.swisstopo.swisseo_s2-sr_v100||1.3.0

Ad esempio per il set di dati 2024-05-10t102021:

https://map.geo.admin.ch/index.html?layers=WMS||s2-sr_v100_2024-05-10t102021||https://wms.geo.admin.ch/?item=2024-05-10t102021||ch.swisstopo.swisseo_s2-sr_v100||1.3.0

Ulteriori informazioni

• Dettagli tecnici

  • Sistema di coordinate: CH1903+ LV95 (EPSG:2056)
  • Risoluzione: 10m
  • Risoluzione temporale: per ogni sorvolo (circa 2-3 volte a settimana)
  • Disponibilità: orbite che sono libere da nuvole per almeno li 20%.
  • Formato dati: Cloud Optimized GeoTIFF (COG)
  • Interfacce: STAC, WMS
  • Codice sorgente utilizzato per la produzione: https://github.com/swisstopo/topo-satromo/

• Contenuti del prodotto

  Il prodotto swissEO S2-SR contiene sette elementi tutti disponibili per il download diretto:*

  • BANDS-10M: Ortofoto a colori reali dei canali RGBN di Copernicus (B4, B3, B2, B8) con una risoluzione di 10m. (Anteprima, Campione di dati)
  • BANDS-20M: Red-Edge, Infrarosso vicino e Infrarosso a onde corte dei canali Copernicus (B5, B8A, B11) con una risoluzione di 20m. (Campione di dati)
  • CLOUDPROBABILITY-10M: Raster contenente la probabilità di copertura nuvolosa per ogni pixel nell'immagine satellitare. (Campione di dati)
  • MASKS-10M: Raster contenente maschere per varie caratteristiche come ombre del terreno, nuvole e ombre delle nuvole dell'immagine satellitare. (Campione di dati)
  • METADATA: File JSON con tutte le informazioni necessarie per ogni elemento del prodotto. (Campione di dati)
  • REGISTRATION-10M: Raster con le informazioni di registrazione per i dati satellitari, inclusi gli spostamenti nelle direzioni x e y. (Campione di dati)
  • THUMBNAIL: Un'immagine JPEG ridimensionata dell'immagine satellitare per consentire una visualizzazione rapida. (Anteprima)

  * Tutti i campioni di dati e le anteprime si riferiscono all'ultimo aggiornamento del prodotto.

• Informazioni dettagliate sul prodotto

  I dati di base sono quelli Sentinel-2 L2A dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA). Sentinel-2 comprende tre satelliti (Sentinel-2A, Sentinel-2B e Sentinel-2C). I sensori Sentinel-2 raccolgono dati in 13 bande spettrali della luce visibile, dal vicino infrarosso all'infrarosso a onde corte, con risoluzioni spaziali di 10 m, 20 m e 60 m. Per il prodotto «swissEO S2-SR» vengono elaborate le bande B2, B3, B4 e B8 (blu, verde, rosso e infrarosso vicino) con una risoluzione spaziale di 10 m e le bande B8A, B11 e B5 (infrarosso vicino stretto, infrarosso a onde corte e red edge) con una risoluzione spaziale di 20 m.

  Per identificare le nuvole e le ombre delle nuvole, usiamo i dati CloudScore+, fatti apposta per i dati Sentinel-2. Questo algoritmo calcola per ogni pixel un valore di distanza spettrale rispetto a un riferimento teorico chiaro, permettendo di stimare la probabilità di nuvole. Nel processo di mascheramento vengono identificati sia i pixel delle nuvole dirette che le loro ombre. Le nuvole con una probabilità superiore al 40% vengono mascherate. Per le ombre delle nuvole viene applicata una soglia inferiore del 20%, ma solo nel corridoio di proiezione delle nuvole già identificate. Per rilevare anche i bordi semitrasparenti delle nuvole ed eliminare le classificazioni errate isolate, vengono applicate operazioni di filtraggio morfologico alla maschera combinata di nuvole e ombre delle nuvole. Vengono fornite sia la maschera binaria delle nuvole e delle ombre delle nuvole sia il livello continuo di probabilità delle nuvole, consentendo di definire soglie personalizzate se necessario.

  Il rilevamento delle ombre del terreno avviene tramite un approccio in due fasi che tiene conto sia dell'angolo di illuminazione che delle ombre dirette. Nella prima fase, per ogni pixel viene calcolato l'angolo di illuminazione (Illumination Angle), che è dato dall'angolo zenitale del sole, dall'azimut solare e dall'inclinazione e orientamento locali del pendio. Questo angolo indica quanto direttamente i raggi del sole colpiscono la superficie del terreno. 0° significa un'illuminazione perfetta dall'alto, valori elevati verso 90° indicano un'illuminazione obliqua estrema. In un secondo momento, le ombre dirette vengono identificate usando il modello digitale di superficie swissSURFACE^3D. L'ombra viene simulata in base alla posizione del sole al momento della ripresa (scostamento ±2,5 min). Le ombre dirette identificate vengono contrassegnate con il valore 100 nella maschera delle ombre del terreno.
  

  Le immagini della stessa traiettoria di sorvolo (orbital track di un satellite) sopra la Svizzera vengono unite in un mosaico. Questo ottimizza la coerenza dei dati e riduce gli artefatti ai bordi dell'immagine. In caso di due traiettorie di sorvolo da parte di satelliti diversi, vengono messi a disposizione due mosaici, uno per ogni sorvolo.
  

  La coregistrazione avviene confrontando le immagini Sentinel-2 con un'immagine di riferimento (S2 Global Reference Image, GRI). Si usa un algoritmo di allineamento delle immagini basato sulla banda spettrale rossa (B4), perché questa banda è particolarmente ricca di contrasto e riproduce bene le strutture distintive del paesaggio. L'algoritmo cerca caratteristiche dell'immagine che corrispondono tra l'immagine attuale e l'immagine di riferimento e calcola i vettori di spostamento in direzione X e Y. I vettori di spostamento vengono applicati a tutte le bande fornite e messi a disposizione per garantire la tracciabilità.

• Informazioni aggiuntive sui contenuti (Inglese)

  • swissEO S2-SR - Additional content information

    PDF380.18 kB25 marzo 2025

Scaricare i dati di base

I dati di base possono essere scaricati tramite la collection «ch.swisstopo.swisseo_s2-sr_v100» nell'interfaccia STAC dell'IFDG:

• Interfaccia Download: swissEO S2-SR: Optical satellite data (Sentinel-2) (admin.ch)
• Documentazione Download API: Interfaccia REST: Spatial Temporal Asset Catalog API (admin.ch)
• Google Earth Engine: S2-SR Image Collection [projects/satromo-prod/assets/col/S2_SR_HARMONIZED_SWISS]
• Accesso allo STAC via Python - Introduzione (Jupyter Notebook)
• Elaborazione di immagini via Python con STAC (Jupyter Notebook)
• Streaming dei prodotti swissEO in QGIS

Condizioni d'utilizzo

swissEO può essere utilizzato, distribuito e reso accessibile. Inoltre, può essere arricchito e elaborato e anche utilizzato commercialmente. È obbligatorio fare riferimento alla fonte. Nel caso di rappresentazioni digitali o analogiche e pubblicazioni, nonché nel caso di diffusione, devono essere allegati in ogni caso i seguenti riferimenti alla fonte:

© swisstopo, Contiene dati modificati da Copernicus Sentinel [Anno]

Ulteriori informazioni sui termini d'uso sono disponibili nella pagina delle condizioni d'utilizzo.