A definitive calibration record for the Landsat-5 thematic mapper anchored to the Landsat-7 radiometric scale

AbstractA coordinated effort on the part of several agencies has led to the specification of a definitive radiometric calibration record for the Landsat-5 thematic mapper (TM) for its lifetime since launch in 1984. The time-dependent calibration record for Landsat-5 TM has been placed on the same radiometric scale as the Landsat-7 enhanced thematic mapper plus (ETM+). It has been implemented in the National Landsat Archive Production Systems (NLAPS) in use in North America. This paper documents the results of this collaborative effort and the specifications for the related calibration processing algorithms. The specifications include (i) anchoring of the Landsat-5 TM calibration record to the Landsat-7 ETM+ absolute radiometric calibration, (ii) new time-dependent calibration processing equations and procedures applicable to raw Landsat-5 TM data, and (iii) algorithms for recalibration computations applicable to some of the existing processed datasets in the North American context. The cross-calibration between Landsat-5 TM and Landsat-7 ETM+ was achieved using image pairs from the tandem-orbit configuration period that was programmed early in the Landsat-7 mission. The time-dependent calibration for Landsat-5 TM is based on a detailed trend analysis of data from the on-board internal calibrator. The new lifetime radiometric calibration record for Landsat-5 will overcome problems with earlier product generation owing to inadequate maintenance and documentation of the calibration over time and will facilitate the quantitative examination of a continuous, near-global dataset at 30-m scale that spans almost two decades.Un effort coordonné impliquant plusieurs agences a mené à la détermination d'une table d'étalonnage radiométrique permanente pour la durée de vie du capteur « thematic mapper (TM) de Landsat-5 depuis son lancement en 1984. La table d'étalonnage tributaire du temps pour TM de Landsat-5 a été ramenée à la même échelle radiométrique que le capteur « enhanced thematic mapper plus » (ETM+) de Landsat-7. Elle a été implantée dans les systèmes NLAPS (« National Landsat Archive Production Systems ») utilizés en Amérique du nord. Cet article documente les résultats de cet effort de collaboration et les spécifications des algorithmes de traitement d'étalonnage qui lui sont associés. Les spécifications incluent (i) l'ancrage de la table d'étalonnage TM de Landsat-5 par rapport à l'étalonnage radiométrique absolu de ETM+ de Landsat-7, (ii) de nouvelles équations d'étalonnage tributaires du temps et procédures applicables aux données brutes TM de Landsat-5 et (iii) des algorithmes pour le calcul du ré-étalonnage applicables à certains des ensembles de données traités existant dans le contexte de l'Amérique du nord. L'étalonnage croisé entre les données TM de Landsat-5 et les données ETM+ de Landsat-7 a été résolu en utilizant des couples d'images de la période où les satellites avaient été programmés pour opérer en orbite tandem, au début de la mission de Landsat-7. L'étalonnage tributaire du temps de TM de Landsat-5 est basé sur une analyse de tendance détaillée des données du calibreur interne à bord. La nouvelle table d'étalonnage radiométrique couvrant la durée de vie de Landsat-5 va permettre de résoudre les problèmes rencontrés dans la génération des produits auparavant dû à la maintenance et à la documentation déficientes de l'étalonnage dans le temps et facilitera l'examen quantitatif d'un ensemble de données en continu et quasi à l'échelle du globe à l'échelle du 30 m et qui s'étend sur presque deux décennies.Traduit par la Rédaction