domingo, 3 de enero de 2016

Descarga libre de Imágenes del Satélite Sentinel-2 con QGIS y SCP













Es una buena noticia ver que la última actualización del plugin SCP (Semi-Automatic Classification Plugin), me refiero a la versión 4.9, ha logrado implementar al igual que las imágenes Landsat, ahora contar con la posibilidad de descargar directamente imágenes del Satélite Sentinel-2A. La disponibilidad de este tipo información de forma libre, todo ello gracias al proyecto "Copernicus", a través del cual es posible acceder a imágenes del Sentinel-2A como también del Sentinel-1A, El mencionado Programa fue bautizado originalmente como GMES (Global Monitoring for Environment and Security). Les recomiendo ver el siguiente vídeo que resume los objetivos del proyecto.

Sobre Sentinel-2A

Fig. 1: Sentinel-2A
Fuente:  https://sentinels.copernicus.eu/

El satélite Sentinel-2A de la Agencia Espacial Europea (ESA) fue lanzado el 23 de junio de 2015, convirtiéndose en el segundo satélite lanzado del Programa Copernicus de la ESA, el primero (Sentinel 1-A), fue lanzado el 03 de abril de 2014. El Sentinel-2A, de órbita polar, representa una misión multiespectral de alta resolución, diseñada para monitorizar la superficie terrestre analizando la cubierta vegetal, los usos del terreno y de las aguas, los cauces navegables y las zonas costeras. Consta de 13 bandas espectrales, cuatro bandas a 10 m , seis bandas a 20m. y tres bandas a 60 m de resolución espacial.  

Fig. 2: Cobertura espectral del Sentinel-2A (ESA)


Una vez que se una el satélite Sentinel-2B previsto su lanzamiento para el presente año, sera posible obtener imágenes de la totalidad de la superficie terrestre firme del planeta en solo 5 días. Una característica importante a mencionar es el hecho que cuenta con un barrido de 290 km de ancho, el cual amplia el área de cobertura con respecto a otros satélites como el Spot y Landsat, y como vimos antes mas bandas de espectro.

Fig. 3: Cobertura espacial de las imágenes del Sentinel­ 2 
comparadas con otros satélites (ESA)


Descarga de Imágenes del Sentinel 2


Existe la opción de ingresar directamente en el portal de la Agencia Espacial Europea (ESA), a través de una plataforma especial para acceso de los datos, solo ingresando al siguiente enlace: https://scihub.copernicus.eu/s2/. Una vez dentro la plataforma brinda una interfaz bastante intuitivo para realizar las descargas, simplemente hay que ingresar empleando "guest", tanto para usuario como para la contraseña.


Fig. 4: Entorno para la selección y descarga de imágenes del Sentinel



Las imágenes que se descargan por este medio permiten una pre-visualización y por lo general se agrupan en "Granules", los cuales tienen una extensión de 100 x 100 km, haciendo que a veces la descarga sea de un tamaño considerable.

Fig. 5: Pre-Visualización y detalles de las imágenes a descargar.


Empleando el Semi-Automatic Classification Plugin (SCP)


Ahora veamos como podemos descargarlos empleando el SCP desde nuestro QGIS. Para aquellos que todavía no están muy familiarizados con el SCP, les recomiendo revisar una entrada anterior, en donde muestro cómo se descarga imágenes Landsat 8, en sí es el mismo procedimiento. En la versión 4.9 del plugin SCP, encontramos una herramienta adicional que nos permite ahora descargar imágenes del satélite Sentinel-2A. Como primer paso, considerando que ya tienen instalado el plugin, simplemente ingresamos "guest" como usuario y contraseña. 

Fig. 6: Herramienta del SCP para descargar imágenes del Satélite Sentinel



Como paso siguiente debemos seleccionar un área de interés, para lograr eso contamos con el apoyo de marcadores que no ayudan a elegir coordenadas desde la parte superior izquierda (UL) hasta la inferior derecha (LR) para cubrir una zona, todo ello teniendo en cuenta como base una cobertura que nos ayude a seleccionar un área de interés.

Fig. 7: Selección de coordenadas que cubren el área de interés.


Lo que debemos hacer ahora es determinar un rango de tiempo, considerando claro que el satélite fue lanzado el 2015, luego solamente hacemos clic en "Find images".

Fig. 8: Seleccionando un rango de tiempo para la descarga de imágenes.



Después de un tiempo nos van a aparecer una lista de "Granule", que como se explicó antes son imágenes de 100 x 100 km, podemos seleccionar alguna de ellas y realizar una pre-visualización.

Fig. 9: Pre-visualizando una imagen



Una vez que estamos seguros de la imagen que vamos a necesitar, debemos ir a la pestaña de opciones de descarga (Download options), para tener la opción de seleccionar las bandas que espectrales que requerimos descargar.

Fig. 10: Opciones de descarga para la selección de las bandas espectrales del Sentinel


Tal como se aprecia en la Fig. 10, se encuentra activada por defecto las casillas que indican un pre-procesamiento de imágenes y que también se abran como coberturas en el QGIS, todo ello significa que una vez descargados las imágenes se efectuará también el pre-procesamiento y lo mostrará en el QGIS. Ahora simplemente hacemos clic en "Download granule from list", pero primero nos pedirá que le indiquemos la carpeta donde se van a almacenar las imágenes y en otra carpeta automáticamente se van a colocar las imágenes pre-procesadas. En mi caso solo descargue tres bandas espectrales para mostrar los resultados de manera rápida.


Fig. 11: Iniciando de la descarga de imágenes y los resultados obtenidos


Para entender el significado de cómo se nombra a las imágenes recomiendo que se revise las referencias 2 y 6.

Finalmente como se descargó las bandas que corresponden para genera un composición de bandas en color verdadero (B4, B3 y B2). Debido a que como parte del pre-procesamiento existe la opción de generar una imagen raster virtual (extensión vrt), se generó en color verdadero como demostración; por lo tanto se cuenta con una imagen de la extensión de un "Granule".



Fig. 12: Raster virtual generado de combinar tres bandas (B4, B3 y B2)

Existe también la opción de realizar el pre-procesamiento de manera posterior, para ello luego de descargar las imágenes le indicamos la carpeta en donde se van a guardar y el archivo XML de los metadatos, con ello también se va a general el raster virtual con las imágenes pre-procesadas.

Fig. 13: Ajustando el pre-procesamiento para aplicar correcciones y un raster virtual.


Cuando hacemos una ampliación a nuestra imagen y le aplicamos algunas técnicas de realce de contraste, con ello podemos lograr una mejora de nuestra imagen. Para nuestro ejemplo como solamente se ha empleado las bandas con 10 metros de resolución espacial, se puede apreciar mejor algunos detalles.

Fig. 14: Muestra de una imagen de la Ciudad de Tingo María


Bueno, eso sería todo lo que les quería mostrar, no hay duda que con imágenes tan actuales y de libre disposición sus aplicaciones son diversas. Les invito a probar esta nueva alternativa que disponemos ahora y para mayores detalles revisar los links de las referencias. 



Referencias:


11 comentarios:

Julissa Palma Sajami dijo...

MUY INTERESANTE SOBRE TODO LAS IMAGENES DEL SATELITE SENTINEL

Remi Nava dijo...

Hola
Estoy intentando descargar imágenes del Sentinel 2A desde QGIS con el SCP pero me marca el siguiente error
Error [50]: Internet error:HTTP Error 500: Internal Server Error
HE usado mi usuario y contraseña y el usuario y contraseña guest

¿Alguna idea de que está sucediendo?
Saludos

Carlos Carbajal dijo...

Es muy extraño que salga ese mensaje, podría ser que el servicio en algún momento dejo de funcionar, porque por mi parte he continuado con la descarga normal del Sentinel 2A empleando "guest" como usuario y contraseña. No estoy seguro pero sería bueno que intentes en una extensión pequeña y solo considerando el 2016, para ver si logra cargar pocos "granules".

JorgeAlberto dijo...

Buen dia..gracias por la información. AHora que las he descargado..alguna idea de como puedo resaltar algunos cultivos que requiero digitalizar? Cada capa es una sola banda verdad? no puedo tener una imagen MultiBanda?

Nuevamente gracias

Igor F. Dávalos Rojas dijo...

Un saludo.

El error 50 en la descarga sigue apareciendo cuando se intenta descargar con el usuario que uno creó.

Si esto les pasa, usen
guest
como usuario y contraseña.
Saludos.


https://plus.google.com/116981471439550046414/posts/cwcV2QNeriK

Unknown dijo...

Hola, he utilizado mi usuario y el usuario guest también me sigue apareciendo el mismo error, alguien tendrá alguna otra IDEa, o tal vez es mi computadora

paulina garcia dijo...

Hola, he utilizado mi usuario y el usuario guest también me sigue apareciendo el mismo error, alguien tendrá alguna otra IDEa, o tal vez es mi computadora

Carlos Carbajal dijo...

Hola paulina, te comento que hoy entre con usuario y contraseña "guest" sin ningún problema.

Aldo Morínigo dijo...

hace cuestión de un mes estoy con el mismo problema (error [50]) cuando quiero descargar una imagen de sentinel. Ya reinstalé Qgis, entré con mi usuario, con guest, busqué algún complemento que quizás me falte, pero sigue apareciendo el mismo error... Alguien pudo solucionar ese problema? Gracias desde ya.

lagocardiel dijo...

Muchas gracias, muy interesante, desde ya gracias por tu trabajo. saludos desde la Patagonia Argentina.

Carlos Carbajal dijo...

Saludos mi estimado, espero te sirva lo presentado.