Composites SST

Les images satellitaires entrant dans le calcul des composites de température de surface (Sea Surface Temperature - SST) peuvent être influencées par une mauvaise détection des nuages et des glaces, ou par un mauvais fonctionnement des senseurs des satellites. Les valeurs de température calculées pour les pixels affectés par ces imperfections deviennent alors incorrectes.

Dans le but d'éliminer celles-ci, divers niveaux de filtres sont appliqués aux images, ce qui crée des versions particulières de ces composites.

Types de produits SST offerts sur l'OGSL

Le menu déroulant « Type de données » contient quatre éléments reliés aux composites SST.

Température moyenne

« Température moyenne » représente l'union des niveaux L0 et L1, réalisée de manière à ce que la version L1 soit toujours offerte dans le cas où les deux versions L0 et L1 existent pour le même produit. Parce que plus fiable, la version L1 est privilégiée. Malheureusement, cette version n'est disponible qu'avec un retard d'un mois. Dans ce cas, afin d'éviter que l'utilisateur croie en l'absence de produits pour les jours les plus récents, la version L0 est retournée.

Température sans filtre (L0)

Ce niveau correspond à l'absence de filtrage autre que le filtrage de base permis par le système TeraScan (www.seaspace.com). Les composites de ce niveau sont calculés avec les cartes de température produites quelques heures seulement après la réception des images satellitaires. Elles peuvent être contaminées en divers endroits.T°C sans filtre (L0), avec filtres nuages et glaces (L1) et filtres climatologiques (L3)

Température avec filtres de nuages et de glaces (L1)

Les composites de ce niveau sont calculés à partir d'images soumises à trois filtres distincts.

  1. En raison des imprécisions du programme de calcul SST du système TeraScan, les valeurs hors de l'intervalle [-1.7, 27.9] sont d'abord rejetées.
  2. Un second filtre tente d'identifier les valeurs aberrantes dans une image pour un jour 'j' donné en comparant la température calculée à chaque pixel avec la température maximale mesurée à ce même pixel durant les 7 jours précédents (jours j-7 à j-1) et suivants (jours j+1 à j+7). La valeur du pixel est invalidée si elle est inférieure à 5 degrés et si elle est inférieure de plus de 4 degrés au maximum mesuré dans les fenêtres de 7 jours encadrant le pixel. Ce filtre, de nature empirique, cherche à éliminer les valeurs froides résultant de la mauvaise détection des nuages.
  3. Le troisième filtre vise à éliminer la contamination due à des glaces mal détectées. Il consiste à appliquer aux images un masque de glace calculé à partir des grilles de couverture émises quotidiennement par le NSIDC américain (National Snow and Ice Data Center, http://nsidc.org). La valeur de température calculée à un pixel est invalidée si elle est inférieure à 14 degrés, et si le pourcentage de couverture de glace indiqué dans la carte du NSIDC pour ce pixel est supérieur à 1%.

Température avec filtre climatologique (L3)

Les composites de ce niveau sont obtenus par l'application des trois filtres du niveau L1, suivie de celle d'un quatrième filtre de type climatologique.

  1. Une climatologie des températures SST sur une période de 25 ans fut tout d'abord calculée pour chaque jour de l'année, à partir des composites 1-jour de niveau L1 des années 1985 à 2009. À partir de ces composites climatologiques 1-jour, des composites climatologiques 7-jours ont été produits couvrant les périodes de 7 jours débutant chaque jour (jan 01 à janvier 07, jan 02 à jan 08, etc.).Les produits climatologiques ainsi obtenus sont dits de niveau L1.
  2. Une nouvelle série de composites quotidiens dits de niveau L2 a alors été produite, en appliquant aux images les filtres utilisés au niveau L1, ainsi qu'un quatrième filtre faisant intervenir les effectifs, moyennes et écarts-types calculés pour chaque pixel dans les climatologies L1 7-jours. Un intervalle de confiance est alors calculé pour chaque pixel, centré sur la moyenne mu et dont l'étendue est un multiple de l'écart-type delta. Le multiple est fonction de l'effectif N, tel qu’ indiqué dans le tableau suivant :
    Tableau
  3. Le filtre climatologique consiste à invalider la valeur d'un pixel dans une image si cette valeur tombe à l'extérieur de l'intervalle de confiance correspondant à ce pixel dans la climatologie L1 7-jours centrée sur la date de l'image ou si l'effectif climatologique est inférieur à 3.
  4. À partir de tous les composites quotidiens de niveau L2, une seconde version épurée des climatologies 25-ans (1-jour et 7-jours) a été calculée. Cette climatologie est dite de niveau L2.
  5. Les composites de niveau L3 sont obtenus en appliquant aux images un filtre climatologique basé sur les climatologies L2 7-jours, selon une procédure identique à celle décrite précédemment pour la production des composites quotidiens L2.

Les composites quotidiens L2 n'ont servi qu'à titre intermédiaire en vue de produire une version améliorée des climatologies. Ils ne sont donc pas diffusés.

Dates de disponibilité

  1. Les composites de niveau L0 sont calculés avec un délai généralement d'un jour. Les composites les plus récents (ceux du mois courant ainsi que ceux de la dernière semaine du mois précédent) sont tous de niveau L0.
  2. Des raisons liées aux dates de disponibilité des produits utilisés dans les filtres expliquent que les composites de niveau L1 et L3 ne puissent être produits qu'après un certain délai, soit environ de 4 à 5 semaines. Les composites filtrés sont généralement calculés le 8 de chaque mois ‘m’, pour la période couvrant la dernière semaine du moins m-2, et les 3 premières du mois m-1.

Service WMS (Web Map Service)

Les composites SST sont disponibles par l’intermédiaire d’un service WMS, de sorte qu’un utilisateur muni d’un logiciel de type GIS supportant les connexions WMS peut aisément accéder aux cartes de température par Internet. En fait, le portail de l’OGSL dépend directement de ce service pour interroger le catalogue d’images SST en mode simplifié.

Lorsque l’outil GIS demande un URL, entrer :

http://ctto-otpc.qc.dfo-mpo.gc.ca/wms/satwms.php

Cet URL donne accès aux produits de la catégorie «Température moyenne» disponibles pour la plus récente journée. Ce seront toujours des produits de type L0 (voir plus haut « Dates de disponibilité »).

Deux paramètres peuvent être ajoutés à l’URL afin de définir la catégorie et la période temporelle des produits à sélectionner. On doit ajouter le caractère « ? » à la suite de l’URL suivi du paramètre désiré. Si on doit utiliser plus d’un paramètre, les séparer par le caractère « & ». Ne pas insérer d’espace dans l’URL.
Exemple : http://ctto-otpc.qc.dfo-mpo.gc.ca/wms/satwms.php?coll=msst-L1&period=2006-06-01/2006-06-05

Paramètres disponibles :

coll=cat, où 'cat' signifie la catégorie de produits. Utiliser l’une des valeurs suivantes :
msst pour « Temperature moyenne » (valeur par défaut)
msst-L0 pour L0
msst-L1 pour L1
msst-L3 pour L3
period=per,où 'per' signifie la période temporelle. Elle peut être définie au moyen d’une valeur unique ou d’une liste de valeurs séparées par une virgule. Une valeur peut identifier une date unique ou un intervalle de dates défini au moyen d’une date de début et d’une date de fin, séparées par le caractère ‘/’. Les deux formats peuvent être combinés dans la définition de la période. Une date est entrée dans le format ‘aaaa-mm-jj’. Exemple :
2011-03-01 mars 01 2011
2011-03-01,2011-10-10 mars 01 2011 et mars 10 2011
2011-03-01/2011-03-07 De mars 01 2011 à mars 07 2011
2010-03-01/2010-03-07,2011-03-01/2011-03-07 7 premiers jours de mars 2010 et de mars 2011

Par défaut, les produits de la plus récente journée pour laquelle ils sont disponibles sont sélectionnés. Par exemple, l’utilisation de l’URL suivant retournera les couches associées aux composites SST de niveau L1 disponibles pour les 5 premiers jours de juillet 2006 :

http://ctto-otpc.qc.dfo-mpo.gc.ca/wms/satwms.php?coll=msst-L1&period=2006-06-01/2006-06-05


NOTE. Cet URL ne représente PAS une commande WMS valide. Le logiciel GIS utilisé se chargera de le compléter par les paramètres requis pour en faire une commande WMS valide.

Pour vérifier la connectivité et connaître les produits offerts par le WMS, utiliser la commande « getcapabilities ». Entrer l’URL suivant dans un navigateur Web :

http://ctto-otpc.qc.dfo-mpo.gc.ca/wms/satwms.php?coll=msst-L1&service=wms&request=getcapabilities

Le service devrait retourner un document XML formaté selon les spécifications de la norme WMS de l’OGC.

Imagerie satellitaire (Télédétection)