Nuevo servicio WMS de imágenes de satélites históricas

Tenemos nuevo servicio WMS publicado por el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG).

El servicio muestra imágenes de cobertura nacional de diferentes años procedentes de los satélites Sentinel-2, Landsat (1, 5TM y 8) y Spot-5 (L2A).

Imagen de satélite, en color verdadero contenida en el nuevo servicio como capa llamada Fondo.
Gran parte de la información contenida en esta imagen provino de un solo dispositivo de detección remota: el espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada de la NASA , o MODIS. Las partes terrestres y oceánicas costeras de estas imágenes se basan en observaciones de la superficie recopiladas de junio a septiembre de 2001 y combinadas, o compuestas, cada ocho días para compensar las nubes que podían bloquear la vista del sensor de la superficie en un solo día.

La URL del servicio es http://wms-satelites-historicos.idee.es/satelites-historicos?

Árbol de capas básico del nuevo servicio WMS

Y el archivo de capacidades del servicio nos da información extra de cada categoría y capa:

• Sentinel-2. Mosaicos de ortoimágenes Sentinel 2 del programa europeo Copernicus a 10 metros de resolución de pixel. Periodicidad semestral. Las imágenes Sentinel 2 empleadas en los mosaicos son las procesadas a nivel 2A (Level 2A) por la Agencia Espacial Europea (ESA). Se genera para cada fecha de referencia dos mosaicos, uno en falso color natural (bandas 11, 4, 3, 2) y otro en falso color infrarrojo (bandas 8, 4 y 3). La periodicidad de la serie es de dos productos por semestre (verano e invierno), siempre que las condiciones meteorológicas permitan capturas de la superficie sin cobertura nubosa.

• 
  Landsat. Mosaicos de ortoimágenes de la Peninsula Ibérica y archipiélagos balear y canario a 80, 30 y 15 metros de resolución de pixel, correspondiente a los satélites Landsat 1, 5 y 8 respectivamente. Imagen generada a partir de datos Landsat sin corrección atmosférica y corregidos de nubosidad en 2 combinaciones de bandas.
  

• Spot-5. Mosaicos de ortoimágenes SPOT5 con resolución de pixel de 2,5 metros.
  

Además de las capas de imagen el servicio incluye capas con las teselas de cobertura de cada satélite.

• Huellas de las imágenes Landsat8 sobre todo el territorio español. Estas imágenes tienen una banda pancromática con 15 metros de tamaño de pixel y 10 bandas espectrales con 30 metros (las 2 bandas térmicas se capturan con 100 metros y se remuestrean a 30m). Sistema de referencia ETRS89.
• Teselas de distribución de las imágenes del satélite de la ESA Sentinel2 sobre el territorio español. Las imágenes tienen 13 bandas espectrales y diferente resolución espacial dependiendo de la banda: 10,20 ó 60 metros. Estas imágenes se redistribuyen para España desde el Plan Nacional de Teledetección. Sistema ETRS89.
• Huellas del satélite Spot5 sobre todo el territorio español. Estas imágenes tienen una banda pancromática con 2,5 metros de tamaño de pixel y 4 bandas espectrales con 10 metros. Sistema de referencia ETRS89.

Como curiosidad decir, por ejemplo, que se incluye también una capa mosaico Sentinel-2 con la famosa imagen tomada en invierno 2021 tras el paso de la borrasca Filomena (en la imagen detalle sobre Madrid).

En definitiva un magnífico conjunto de imágenes satélite aglutinadas en un servicio interoperable de gran comodidad y accesibilidad. Disponer de los mosaicos de imágenes nacionales de algunos de los más prestigiosos satélites, tanto en color natural como en falso color infrarrojo, en unos rangos de tiempo tan versátiles y al alcance de un clic de ratón en muchos programas cartográficos es sin duda una excelente noticia para todos los usuarios.

Imágenes Sentinel-2 (verano, invierno y falso color infrarrojo 2021) de la zona de Picos de Europa. 

Mosaicos nacionales históricos Landsat.

Disponible nuevo producto en el Centro de Descargas del Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). Bajo la categoría Ortofotos e Imágenes de Satélite se ofrece la serie de mosaicos nacionales históricos de ortoimágenes por satélite Landsat 5 y 8, a 30 y 15 metros de resolución de pixel respectivamente. La unidad de descarga es un mosaico para la Península, Islas Baleares, Ceuta y Melilla, y otro mosaico para las Islas Canarias. Desde 1986 se generan cada década dos modalidades: color natural y falso color infrarrojo.

El Sistema Geográfico de Referencia (SGR) es ETRS89 en la Península, Islas Baleares, Ceuta y Melilla, y WGS84 en las Islas Canarias. Proyección UTM en su huso correspondiente.

Las imágenes empleadas en los mosaicos son las procesadas por el United States Geological Survey (USGS) a nivel L1TP. Por lo tanto, tienen corrección geométrica pero no corrección atmosférica. Cada mosaico Landsat 5 se presenta en falso color infrarrojo (bandas 4-3-2), y una composición de color natural y pseudocolor (bandas 4, 3, 2 y 1). Cada mosaico Landsat 8 se presenta en falso color infrarrojo (bandas 8, 6, 5 y 4), y una composición de color natural y pseudocolor (bandas 8, 4, 3 y 2). Los datos están corregidos de nubosidad y la periodicidad de la serie es de un producto por década.

Listado completo de ficheros disponibles a fecha de este artículo. Quizá se echa de menos especificar si se trata de imagen Landsat 5 u 8, cosa que no sabemos hasta comenzar la descarga del archivo y ver su nomenclatura, aunque por el tamaño de los archivo tampoco es difícil deducir que las imágenes Landsat 8 son las de un peso mucho mayor al tener más resolución (2014).

Los archivos se ofrecen según el IGN en formato COG. Y si os ha pasado lo mismo que a mi que al leerlo me quedé igual de extrañado por no reconocerlo, se trata de una especie de acrónimo de Cloud Optimized GeoTIFF, un formato de imágenes para el procesamiento geoespacial nativo de la nube. Se trata de un archivo GeoTIFF normal, destinado a ser alojado en un servidor de archivos HTTP, con una organización interna que permite flujos de trabajo más eficientes en la nube. Presentan una nomenclatura como la de este ejemplo:

pnt_landsat8_2014_mosaico_islas_canarias_b432_hu28_8bits_COG_90.tif

La información auxiliar del producto nos proporciona la distribución de las teselas Landsat, tanto en formato PDF como SHP.

En el caso de la versión de las teselas en SHP las mismas ofrecen una buena cantidad de atributos que podrían sernos útiles a la hora de trabajar con la teselas territoriales de las huellas de imágenes Landsat.

Un vistazo por último a una de las imágenes de las Islas Canarias, en este caso Landsat 8 de 2014 a 15 metros de resolución y color natural. Debajo detalle a zoom 100% o pixel real sobre la zona de Santa Cruz de Tenerife.

Esto es todo por hoy. Saludos y hasta la próxima entrada.

Euskadi: servicios web de teledetección.

El Servicio de Información Territorial del Gobierno Vasco ha puesto en marcha varios servicios web (WMS y WCS entre otros) de imágenes de satélite. Se basan en las imágenes generadas por las constelaciones de satélites Sentinel de la Comisión Europea, dentro del programa Copernicus (anteriormente conocido como GMES) para la observación de la tierra, así como de la serie Landsat del USGS (Servicio Geológico de los EE.UU). Estos satélites portan sensores capaces de capturar información en diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético, desde visibles hasta vapor de agua pasando por infrarrojo cercano, o térmico (ver noticia completa).

El visor de geoEuskadi muestra una selección de estas imágenes entre sus Mapas Base.

Las URL's de los servicios disponibles son:

WMS: http://geo.hazi.eus/TELEDETEKZIOA/wms

WCS: http://geo.hazi.eus/TELEDETEKZIOA/wcs

Desde luego el servicio WMS es abrumador en su contenido, pensamos que incluso demasiado repleto imágenes de forma que hasta su manejo de capacidades se hace pesado y la localización de la variedad deseada complicada. Lo probamos en QGIS para que tengáis una primera impresión de su contenido:

Todo un repertorio de imágenes LandSat y Sentinel que asusta al primer vistazo (incluso con la ayuda del texto resumen de cada capa).

Cargamos por ejemplo la imagen Sentinel de nombre SENTINEL-2 2018-01-22 RGB, correspondiente al RGB de color verdadero y fecha 22-01-2018.

La carga de imágenes se produce de manera rápida y ágil.

O las imágenes LandSat 5 de 25-07-2001 en su versión RGB e infraroja (vegetación)...

El servicio ofrece gran variedad de combinaciones de los diferentes canales satélite, y que según la propia noticia de geoEuskadi son:

• Composición RGB. Se trata de imágenes en el espectro visible, de aspecto similar a una ortofotografía en color natural.
• Composición IrRG. Son imágenes en las que se muestra una composición teniendo en cuenta las longitudes de onda del infrarrojo. En ellas, la vegetación con más vigor muestra tonos rojos más intensos.
• Otras composiciones. Combinaciones de bandas 8A-11-2, 8A-11-4, 12-11-8, 12-11-4, 12-8A-4, 11-8-2
• Índices. A partir de las bandas con corrección L2A se crean los índices NDVI, NDWI, EVI ,MNDW ,MSAVI2, SAVI ,LAI ,NBR

- Nubes. Ya que no se eliminan las nubes de estas escenas, se distribuye también una capa que muestra donde se encuentran las nubes sobre ella.

Respecto al servicio WCS, que permite el análisis de los datos accediendo a los valores en bruto del ráster, nos daba error al cargarlo en QGIS, así que de momento nos quedamos con la intriga para más adelante.

En definitiva un abrumador catálogo de imágenes satélite, generoso en contenidos, pero al que quizá no le vendría mal una clara organización más sencilla para el usuario final. Quizá por eso desde geoEuskadi nos dicen que "próximamente se pondrán en marcha una serie de herramientas web con el objetivo de acercar la explotación de dicha información al público en general". Nuestra enhorabuena por el nuevo servicio.

Libra: imágenes Landsat 8.

Hoy vamos con un asunto que me ha parecido muy interesante: descargar y procesar imágenes Landsat 8. Como sabemos se trata de imágenes de satélite multiespectrales (compuestas por varias bandas) de unos 30 metros de resolución. Podéis informaros con todo detalle en su web oficial, donde también se facilitan enlaces a tres sitios de descarga gratuita. Sin embargo hemos encontrado un visor que nos ha parecido mucho más intuitivo, amable y sencillo para conseguir las imágenes Landsat 8: se trata de Libra.

Interfaz principal de Libra una vez hemos situado el mapa sobre la zona de España. Se ofrece filtro de búsqueda por fecha, cobertura de nubes o ángulo solar (sobre el mapa). También podemos ordenar las imágenes disponibles por fecha, cobertura de nubes o ángulo solar (sobre la vista de resultados).

Los números del mapa nos indican el número de imágenes disponibles en la zona. Pinchando sobre él obtendremos los resultados en la zona derecha, con fecha, cobertura de nubes y ángulo solar de cada imagen.

Pinchando sobre la imagen deseada disponemos de dos opciones: Download Bundle nos descargará el archivo completo de la imagen con todas las bandas disponibles para la misma en un archivo comprimido tar.bz. 

Y pinchando sobre Download Bands (disponible solamente para imágenes de 2015) se nos abre la ventana para descarga de bandas individuales, donde seleccionaremos aquellas a descargar (con algunas pre-selecciones por defecto: True Color, NDVI o Urban False)

De una u otra forma, una vez tengamos las bandas que queramos como archivos TIF, es el momento de visualizarlos y procesarlos. Las bandas multiespectrales captadas por Landsat 8 pueden ser útiles por sí solas, pero es la combinación entre ellas lo que nos produce imágenes determinadas que posibilitan el estudio de diferentes temáticas. Así, y como se nos dice en la ventana de descarga, la combinación de las bandas 4, 3 y 2 nos da como resultado la imagen True Color (la clásica imagen de satélite que podríamos llamar real). O la combinación de las bandas 5 y 4 produce la imagen NDVI, ideal para diferenciar las zonas de vegetación. No es difícil encontrar la información en internet sobre qué bandas habremos de combinar para obtener la imagen deseada.
En el botón de información del visor de Libra se nos ofrece la posibilidad de usar una utilidad alojada en GitHub para el procesamiento de las imágenes. Yo no la he probado aún y de momento me he conformado con procesar las imágenes con QGIS.

Si cargamos en QGIS las bandas 4, 3 y 2 de una imagen Landsat 8 observamos que simplemente se nos muestran en una escala de grises levemente diferente dependiendo de su canal (rojo -4-, verde -3- o azul -2-). Para conseguir la fusión de las tres en una imagen True Color usaremos la herramienta Combinar dentro del menú Ráster/Miscelánea.

Y configuramos la ventana de opciones de la siguiente forma:

En Archivos de entrada cargamos las tres bandas TIF de la imagen para hacer el True Color (4, 3 y 2). En Archivo de salida elegimos un nombre y destino para nuestro archivo (formato tif recomendado). Valor sin datos podemos seleccionarlo con valor 0 si queremos que el resultado recorte la zona negra de las imágenes (opcional). Marcamos Pila de capas para que las fusione en una. Y marcamos Cargar en la vista del mapa cuando se termine para que el resultado se añada como capa nueva al proyecto.

Aceptamos y QGIS comienza a procesar los archivos. En unos minutos nuestra imagen True Color, recortada ya la zona negra sin datos, aparece como una capa nueva en el proyecto.

Hemos modificado levemente brillo, saturación y contraste de la imagen para una mejor apreciación.

De la misma forma y utilizando las bandas correspondientes de la imagen, podemos conseguir otros modos de vista de la imagen de satélite, adecuados para diferentes estudios.

Modos infrared para vegetación, land/water y false color (áreas urbanas)

Este es mi método casero para fusionar las bandas de una imagen de satélite de Landsat 8, pero para los que queráis profundizar en el tema, existe un impresionante plugin en QGIS para trabajar con estas imágenes de satélite: Semi-Automatic Classification Plugin. A mi me ha asustado tan sólo abrirlo, pero tiene un aspecto increíble.

Abrumador aspecto del plugin y todas sus opciones abierto en QGIS.

Y esto es todo por hoy. Un breve acercamiento al apasionante mundo de las imágenes de satélite, gracias a Landsat 8 y el extraordinario, efectivo y ágil visor web Libra para su descarga. Un saludo.