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Big Data from Space Le Big Data et les satellites d’Observation de la Terre Jérôme GASPERI - DCT/PS/TVI Petit déjeuner DSI- Toulouse, France - 24 mars 2016

Le Big Data et les données Copernicus

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Page 1: Le Big Data et les données Copernicus

Big Data from SpaceLe Big Data et les satellites d’Observation de la Terre

Jérôme GASPERI - DCT/PS/TVI Petit déjeuner DSI- Toulouse, France - 24 mars 2016

Page 2: Le Big Data et les données Copernicus

Partie IQ u ’ e s t c e q u e l e B i g D a t a

Page 3: Le Big Data et les données Copernicus

BIGD A T A

Page 4: Le Big Data et les données Copernicus

Volume Variété Vitesse

€Valeur

Page 5: Le Big Data et les données Copernicus

Volume

Page 6: Le Big Data et les données Copernicus

L’ère du pétaoctet

Page 7: Le Big Data et les données Copernicus

1 PETAOCTET

13.3 ANNEES DE VIDEO HD

1.5 PETAOCTET

TAILLE DES 10 MILLIARDS DE PHOTOS SUR FACEBOOK

20 PETAOCTETS

LA PRODUCTION MONDIALE DE DISQUES DURS EN 1995

50 PETAOCTETS

L’INTEGRALITE DE TOUTE LA PRODUCTION ECRITE DE L’HUMANITE DEPUIS L’INVENTION DE L’ECRITURE DANS TOUTES LES LANGUES

Page 8: Le Big Data et les données Copernicus

1 p

etao

ctet

= 2

00 0

00 D

VD

s

Page 9: Le Big Data et les données Copernicus

Variété Vitesse

Page 10: Le Big Data et les données Copernicus
Page 11: Le Big Data et les données Copernicus

€Valeur

Page 12: Le Big Data et les données Copernicus

Brett Ryder - http://www.economist.com/node/15579717

Extraire l’information

Page 13: Le Big Data et les données Copernicus

http://fivethirtyeight.com/datalab/this-algorithm-knows-you-better-than-your-facebook-friends-do/

Page 14: Le Big Data et les données Copernicus

Big Data...Big Problem ?

Page 15: Le Big Data et les données Copernicus
Page 16: Le Big Data et les données Copernicus

1 m i l l i a rd d e m i l l i a rd d ’ o p é r a t i o n s p a r s e c o n d e e n 2 0 2 4

1,000,000,000,000,000,000

Page 17: Le Big Data et les données Copernicus

vs

~ 30W ~ 30MW1x 3x

Page 18: Le Big Data et les données Copernicus

36 37 36

Your Online World: Green IRL, or #dirty?

While the companies assessed in this report own

or operate their own data centers, most companies

either rent server space in colocation facilities, host

their operations with cloud computing vendors and

content delivery networks, and many employ some

combination of these options.

Outside of the colocation companies, no company could

do more to make our favorite sites green than Amazon Web Services. AWS is the dominant player in cloud computing, owning over one fourth of the market by one

estimate, over triple the market share of Microsoft, its

nearest competitor.105 AWS customers should push the company to become more transparent about its energy

footprint, and to make clear what strategies and principles

it is using to reach its 100% renewable energy goal,

particularly in its dirtiest regions, like Virginia.

While these customers may not operate the mega data

centers that Google, Amazon and Microsoft do, their role in building a greener internet is just as important.

Data center operators and cloud computing vendors will

prioritize powering with renewable energy only when their

customers demand it, and those customers need to step

up to the challenge.

The graphic on this page offers a sampling of where some

of the internet’s most popular sites and services are being

hosted – and the relative greenness of the energy that

those data centers are using. Energy demand symbols

are not drawn to scale and are meant to offer a relative

indication.

AmazonWeb

Services

DigitalRealty

DupontFabros

Ebay

Google

FacebookOracle

HP

Yahoo

IBM

Microsoft

Apple

Salesforce

Rackspace

Equinix

Telecity

http://www.greenpeace.org/usa/clickclean/#report

2014

Page 19: Le Big Data et les données Copernicus

Partie IIB i g Da ta f r o m s p a c e

Vo lume

Page 20: Le Big Data et les données Copernicus

Doter l'Europe d'une capacité opérationnelle et autonome d'observation de la Terre en tant que « services d’intérêt général européen, à accès libre, plein et entier »

Le programme Copernicus

Page 21: Le Big Data et les données Copernicus

Coordination technique

Missions Sentinels

Missions Contributrices

Atmosphère

Climat

Marine

Sécurité

Terre

Urgences

Coordination

Etats membres

ESPACE SERVICES IN SITU

Plateformes d’accès

Applications avals

Page 22: Le Big Data et les données Copernicus

Coordination technique

Missions Sentinels

Missions Contributrices

Atmosphère

Climat

Marine

Sécurité

Terre

Urgences

Coordination

Etats membres

ESPACE SERVICES IN SITU

Plateformes d’accès

Applications avals

0.9 Mds €3.4 Mds €

Page 23: Le Big Data et les données Copernicus

Atmosphere monitoring

Page 24: Le Big Data et les données Copernicus

Climate Change

Page 25: Le Big Data et les données Copernicus

Emergency

Page 26: Le Big Data et les données Copernicus

Land monitoring

Page 27: Le Big Data et les données Copernicus

Marine monitoring

Page 28: Le Big Data et les données Copernicus

Security

Page 29: Le Big Data et les données Copernicus

Sentinel-1RADAR

S1A - April 2014 S1B mid 2016

Sentinel-2OPTICAL

S2A - June 2015 S2B mid 2016

Sentinel-3ALTIMETER / SEA SURFACE

S3A - Summer 2015 S3B mid 2016

Sentinel-4ATMOSPHERE

2018

Sentinel-5PATMOSPHERE

End 2015Sentinel-5ATMOSPHERE

2020

Sentinel-6ALTIMETER

2020

SentinelLe volet spatial du programme

Copernicus

Page 30: Le Big Data et les données Copernicus

Sentinel-1RADAR

S1A - April 2014 S1B mid 2015

Sentinel-2OPTICAL

S2A - June 2015 S2B mid 2016

Sentinel-3ALTIMETER / SEA SURFACE

S3A - Summer 2015 S3B mid 2016

PEPSPlateforme d’Exploitation des Produits Sentinel

2015-2017Phase 1

Page 31: Le Big Data et les données Copernicus

Sentinel 1Radar en bande C

Surveillance maritime, Géophysique, Glaciologie, etc.

Orbite Héliosynchrone Altitude 693 km

Page 32: Le Big Data et les données Copernicus

Observation Optique, Evolutions des sols, Agriculture, Cartographie, etc.

Orbite Héliosynchrone Altitude 786 km

Sentinel 2

Page 33: Le Big Data et les données Copernicus

Sentinel 3Hauteurs des océans, Couleur et température de surface

Orbite Héliosynchrone Altitude 814 km

Page 34: Le Big Data et les données Copernicus
Page 35: Le Big Data et les données Copernicus

20177 PO

Volume stocké au CNES Toulouse fin 2017

DV

Ds

Page 36: Le Big Data et les données Copernicus

Bull HPSS

2 PO

7 PO

Disques durs

Stockage Bandes

Migration automatique

Récupération « transparente »

Montage NFS

CNES data center - Toulouse, France

Page 37: Le Big Data et les données Copernicus

https://peps.cnes.fr

Page 38: Le Big Data et les données Copernicus

Partie IIIB i g Da ta f r o m s p a c e

Page 39: Le Big Data et les données Copernicus

Chercher dans des millions d’images ?Trouver

Page 40: Le Big Data et les données Copernicus

Quand Où Comment

Page 41: Le Big Data et les données Copernicus

Contenu de l’image ?

Quoi

Page 42: Le Big Data et les données Copernicus

ex. Dans le cadre d’une étude d’impact sur l’augmentation du niveau des océans, je cherche des images sans nuage de villes côtières situées en Asie

:) :)

:(

Page 43: Le Big Data et les données Copernicus

Sven Sachsalber | http://www.palaisdetokyo.com/fr/events/sven-sachsalber

Page 44: Le Big Data et les données Copernicus

Sven Sachsalber | http://www.palaisdetokyo.com/fr/events/sven-sachsalber

17 hours 45 minutes

Page 45: Le Big Data et les données Copernicus

Traiter les images

Page 46: Le Big Data et les données Copernicus

Du pixel...Image satellitaire

...à l’informationCarte d’occupation du sol

Cultures

Bâtiment Forêt

Page 47: Le Big Data et les données Copernicus

Orfeo Toolbox Remote sensing image library Open Source Developed by the French Space Agency

Exemple 1

Page 48: Le Big Data et les données Copernicus

Orfeo Toolbox More than 70 high level processing chains orthorectification segmentation classification etc.

Page 49: Le Big Data et les données Copernicus

Orfeo Toolbox More than 70 high level processing chains orthorectification segmentation classification etc.

Supervised learning

(land cover is computed from a set of "well known areas" given by user)

Based on SVM (http://en.wikipedia.org/wiki/Support_vector_machine)

Page 50: Le Big Data et les données Copernicus
Page 51: Le Big Data et les données Copernicus

Deep learning

Exemple 2

????

Page 52: Le Big Data et les données Copernicus

http://techcrunch.com/2014/08/15/google-buys-jetpac-to-give-context-to-visual-searches/

+ =Deep learning

Page 53: Le Big Data et les données Copernicus

Deep learning !!!!Plutôt adapté à l’extraction d’objets (ex. aéroport, route, tank, etc.) Quelle base de référence d’images ?

Page 54: Le Big Data et les données Copernicus
Page 55: Le Big Data et les données Copernicus

Emprise de l’image

Bords de côtes

Toponymes(Continents, Pays, Régions, Etats)

Densité de population

Occupation du sol

…etc…

Couches d’informationsgithub.com/jjrom/itag

iTag

[…etc…] { "name":"Europe", "id":"continent:europe",

"countries":[ {

"name":"Italy", "id":"country:italy", "pcover":37.02,

"regions":[ {

"name":"Valle d'Aosta", "id":"region:valle-d-aosta",

"states":[ {

"name":"Aoste", "id":"state:aoste",

"pcover":37.02, "toponyms":[] } ] } ] }, […etc…]

Temps de traitement < 1 seconde

Page 56: Le Big Data et les données Copernicus

Métadonnées « améliorées »

Métadonnées « traditionnelles »

Page 57: Le Big Data et les données Copernicus

California

Coastal

town

spring

without clouds

github.com/jjrom/restoresto

Page 58: Le Big Data et les données Copernicus

Brett Ryder - http://www.economist.com/node/15579717

Extraire l’information

Page 59: Le Big Data et les données Copernicus

Heatmaps

Visualiser tous les résultats de recherche ?

Problème

Page 60: Le Big Data et les données Copernicus

~201 300 produits 11/02/2016

Page 61: Le Big Data et les données Copernicus

~11000 produits 11/02/2016

Page 62: Le Big Data et les données Copernicus

« Pléiades les 15 derniers jours »

Page 63: Le Big Data et les données Copernicus

« Villes aux Etats-Unis les 15 derniers jours »

Page 64: Le Big Data et les données Copernicus

« Zones cultivées aux Etats-Unis »

Carte de référence pour comparaison

Page 65: Le Big Data et les données Copernicus

[…] je cherche des images sans nuage de villes côtières situées en Asie

Page 66: Le Big Data et les données Copernicus

Merci !