Using high resolution optical imagery to detect earthquake-induced liquefaction: the 2011 Christchurch earthquake

Using automated supervised methods with satellite and aerial imageries for liquefaction mapping is a promising step in providing detailed and region-scale maps of liquefaction extent immediately after an earthquake. The accuracy of these methods depends on the quantity and quality of training samples and the number of available spectral bands. Digitizing a large number of high-quality training samples from an event may not be feasible in the desired timeframe for rapid response as the training pixels for each class should be typical and accurately represent the spectral diversity of that specific class. To perform automated classification for liquefaction detection, we need to understand how to build the optimal and accurate training dataset. Using multispectral optical imagery from the 22 February, 2011 Christchurch earthquake, we investigate the effects of quantity of high-quality training pixel samples as well as the number of spectral bands on the performance of a pixel-based parametric supervised maximum likelihood classifier for liquefaction detection. We find that the liquefaction surface effects are bimodal in terms of spectral signature and therefore, should be classified as either wet liquefaction or dry liquefaction. This is due to the difference in water content between these two modes. Using 5-fold cross-validation method, we evaluate performance of the classifier on datasets with different pixel sizes of 50, 100, 500, 2000, and 4000. Also, the effect of adding spectral information was investigated by adding once only the near infrared (NIR) band to the visible red, green, and blue (RGB) bands and the other time using all available 8 spectral bands of the World-View 2 satellite imagery. We find that the classifier has high accuracies (75%–95%) when using the 2000 pixels-size dataset that includes the RGB+NIR spectral bands and therefore, increasing to 4000 pixels-size dataset and/or eight spectral bands may not be worth the required time and cost. We also investigate accuracies of the classifier when using aerial imagery with same number of training pixels and either RGB or RGB+NIR bands and find that the classifier accuracies are higher when using satellite imagery with same number of training pixels and spectral information. The classifier identifies dry liquefaction with higher user accuracy than wet liquefaction across all evaluated scenarios. To improve classification performance for wet liquefaction detection, we also investigate adding geospatial information of building footprints to improve classification performance. We find that using a building footprint mask to remove them from the classification process, increases wet liquefaction user accuracy by roughly 10%.Published versio

Breaking new ground in mapping human settlements from space -The Global Urban Footprint-

Today 7.2 billion people inhabit the Earth and by 2050 this number will have risen to around nine billion, of which about 70 percent will be living in cities. Hence, it is essential to understand drivers, dynamics, and impacts of the human settlements development. A key component in this context is the availability of an up-to-date and spatially consistent map of the location and distribution of human settlements. It is here that the Global Urban Footprint (GUF) raster map can make a valuable contribution. The new global GUF binary settlement mask shows a so far unprecedented spatial resolution of 0.4 arcsec ($\sim12 m$) that provides - for the first time - a complete picture of the entirety of urban and rural settlements. The GUF has been derived by means of a fully automated processing framework - the Urban Footprint Processor (UFP) - that was used to analyze a global coverage of more than 180,000 TanDEM-X and TerraSAR-X radar images with 3m ground resolution collected in 2011-2012. Various quality assessment studies to determine the absolute GUF accuracy based on ground truth data on the one hand and the relative accuracies compared to established settlements maps on the other hand, clearly indicate the added value of the new global GUF layer, in particular with respect to the representation of rural settlement patterns. Generally, the GUF layer achieves an overall absolute accuracy of about 85\%, with observed minima around 65\% and maxima around 98 \%. The GUF will be provided open and free for any scientific use in the full resolution and for any non-profit (but also non-scientific) use in a generalized version of 2.8 arcsec ($\sim84m$). Therewith, the new GUF layer can be expected to break new ground with respect to the analysis of global urbanization and peri-urbanization patterns, population estimation or vulnerability assessment

Cloud Detection And Information Cloning Technique For Multi Temporal Satellite Images

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017Thesis (Ph.D.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2017Uzaktan algılanmış uydu görüntülerinde atmosfer etkilerinden kaynaklı olarak ortaya çıkan bölgesel bulutlar ve bu bulutların gölgeleri, yapılan çalışmalarda problem oluşturan temel gürültü kaynaklarındandır. Değişim analizi, NDVI hesaplama gibi önemli dijital işlemlerde bulut ve gölge bölgeleri, genel olarak yanıltıcı sonuçlar veren bölgeler olduğundan dijital işlemler çoğu zaman bu alanlar maskelenerek gerçekleştirilmektedir. Bu problem birçok çalışmada aynı bölgeden farklı zamanlarda elde edilmiş uydu görüntüleri ile mozaikleme yapılarak aşılmıştır. Ancak, mozaikleme sırasında oluşan spektral ve dokusal bozulmalar çalışmaları olumsuz etkilemektedir. Görüntünün çekilme anına bir daha dönülemeyeceğinden, bulutsuz bir görüntü elde etmek önemli bir süreç haline gelmektedir. Google Earth gibi sık kullanılan harita araçları aynı bölgeye ait çekilmiş birçok görüntü kullanarak bu görüntülerin ortalamalarından bulutsuz mozaikler elde ederek kullanıcılara sunmaktadır. Bu çalışmada bulutlu görüntüler çok zamanlı bulutsuz görüntülerden klonlama yapılarak bulutsuz hale getirilecektir. Diğer benzer çalışmalara ek olarak, klonlama süreci bir fotoğraf düzenleme işleminden öte görüntünün spektral özellikleri kullanılarak gerçekleştirilerek en yakın tarih ve spektral benzerlik göz önünde bulundurularak bulutsuz görüntü elde edilecektir. Üretilen bulutsuz görüntüde oluşan kenar bozulma etkileri çeşitli filtreler ile azaltılacaktır. Geliştirilen yöntem farklı zamanlarda çekilmiş Landsat-8 uydu görüntüleri ile test edilmiştir. Görüntüde bulunan bulutların belirlenmesi, bulut klonlama işleminin gerçekleştirilmesi için ilk aşama ve doğruluğu direkt olarak klonlama doğruluğu etkileyen bir süreçtir. Bulutların oluşturduğu parlaklık ve gölgelerinin oluşturduğu kararmalar birçok veri analizini olumsuz etkilemektedir. Bu etkiler, atmosferik düzeltmede oluşacak zorluklar, NDVI değerlerinin yükselmesi, sınıflandırmadaki hatalar ve değişim analizinin yanlış gerçekleştirilmesi şeklinde olabilir. Tüm bu etkilerin doğrultusunda, uzaktan algılama görüntülerinde bulutlar ve gölgeleri önemli bir gürültü kaynağı olduğundan bunların dijital işlemlerden önceki ilk aşamada belirlenmesi önem taşımaktadır. Bu çalışmada, Landsat-8 görüntüleri kullanılarak ve mevcut ısıl bantların da yardımıyla, bulut ve gölgelerinin belirlenmesi için bölütleme tabanlı bir kural dizisi ile uygulanan bir yöntem önerilmiş ve test edilmiştir. Çalışmaya temel olan bulut belirleme algoritması, ACCA ve Fmask algoritmalarının geliştirilmiş, sadeleştirilmiş, otomatize edilmiş ve bölütleme tabanlı uyarlanmış bir sürümü olarak değerlendirilebilir . Bu yöntem sayesinde, spektral özellikler ve geometrik özellikler bir arada kullanılarak Landsat 8 görüntülerinden bulut ve bulut gölgeleri belirlenmiştir. Spektral ve geometrik özelliklerin yanı sıra Landsat ısıl bant verileri ile, bulut-gölge ve soğuk yüzey (kar, buz) ayırımı güçlendirilmiştir. Komşuluk ilişkileri kullanılarak, belirlenen bulut alanları etrafındaki bulut gölgelerinin belirleme doğruluğu arttırılmıştır. Geliştirilen algoritma, dört farklı bölge için farklı zamanlarda çekilmiş Landsat görüntüleri üzerinde test edilerek değerlendirilmiştir. Bulut belirleme algoritmasında temel olarak Landsat 8 görüntülerinin OLI ve ısıl bantları kullanılmaktadır. Landsat-8 verileri, DN değerler olarak işlenmemiş halde sağlanmaktadır. Bu veriler, Landsat verileri ile birlikte gelen meta veri dosyasında (MTL) verilen oranlama katsayıları ile atmosfer üstü yansıtım değerlerine ve radyans değerlerine dönüştürülebilmektedir. Böylece veriler fiziksel anlamı olan birimlere dönüştürülmüş olur. Meta veri dosyasında sağlanan ısıl bant katsayıları ile ısıl bant verileri, parlaklık sıcaklığı bilgisine dönüştürülebilmektedir. OLI bantları atmosfer üstü yansıtım değerlerine (ToA), ısıl bantlar ise parlaklık sıcaklığına dönüştürülerek algoritmada kullanılmıştır. Yansıtım değerlerine dönüştürülen görüntülerde bulut alanlarının belirlenmesi için öncelikle bölütleme algoritması ile görüntü süper-piksellere ayrılmış ve kural tabanlı bir sınıflandırma dizisi uygulanarak bulut alanları görüntü üzerinden belirlenmiştir. Bulut alanlarının belirlenmesinden sonra, spektral testler ve bulut alanlarının komşuluk ilişkileri değerlendirilerek bulut gölgesi alanları da belirlenmiştir. Süper pikseller, pikselleri anlamlı gruplar halinde birleştirerek, piksel grupları oluşturmak için kullanılmaktadır. Görüntüdeki aynı bilgiye sahip olan piksellerin birleştirilmesi ile görüntü işleme amaçlı işlemlerin hızı da yüksek oranda artmaktadır. K-ortalamalar (K-means) yönteminin mekânsal özelliklerini de kullanan bir uyarlamasını temel alarak süper pikselleri üreten SLIC algoritması da bu amaçla kullanılan etkin yöntemlerden biridir. Bulut süper piksellerinin üretilmesinde SLIC yöntemi kullanılmıştır. Görüntülerden bulut alanlarının belirlenmesi için, bulutların spektral karakteristiğinin belirlenmesi ile işleme başlanmıştır. Görüntü üzerinden toplanan bulut noktalarının spektral imzaları karşılaştırılmıştır. Algoritma bu imzalar temel alınarak geliştirilmiştir. Bulut özelliklerine benzer şekilde, bulut gölgesi alanlarının sınıflandırılmasında da, görüntü üzerinden toplanan bulut noktalarının spektral imzalarının yorumlanmasını temel alan bir yöntem ile ısıl bandı devre dışı bırakan bir bant oranlama indeksi geliştirilmiştir. Bu indeks ile gölge alanlarının değeri diğer arazi örtüsü özelliklerinden keskin bir şekilde ayrıldığından eşik değeri belirlenmesi dinamik olarak gerçekleştirilebilmektedir. İkinci olarak, farklı gölge alanlarının, bulut gölgeleri ile karışmasını önlemek amacıyla görüntü özniteliklerinden olan güneş azimut açısı kullanılarak tüm bulut bölgelerinin bu açı ile doğru orantılı şekilde belli bir uzaklıkta izdüşümü alınmıştır. Bu izdüşüm alanlar, potansiyel gölge alanlarını ifade etmektedir. Gölge alan belirleme indeksi sonucu ile bu izdüşüm alanların kesişimi final gölge bölgelerinin sınıflandırılmasında kullanılmıştır Bulut ve gölgelerinin belirlenmesi, uzaktan algılamada uzun zamandır üzerinde çalışılan ve birçok yöntemin geliştirildiği bir konudur. Bu yöntemler kimi zaman yeterli doğrulukta sonuçlar verirken, kimi zaman da yeterli doğruluğu sağlayamamaktadır. Piksel tabanlı yöntemlerin yanı sıra, görüntüyü süper-piksellere ayıran bölütleme tabanlı yöntemlerin bulut ve gölge belirlemede kullanılması yeni bir konudur. Bu şekilde, görüntü, homojen özellikler sergileyen piksel gruplarına ayrılarak, hem hesaplama gücü azaltılmakta, hem de nesne tabanlı bir yaklaşım sergilendiğinden, sınıflandırılması hedeflenen özellikler geometrik karakteristikleri bakımından etkin bir şekilde görüntü üzerinden elde edilebilmektedir. Bu çalışmada geliştirilen bulut ve gölge belirleme algoritmaları ile bölütleme tabanlı bir yaklaşım bu kapsamda uygulanmıştır. İlk aşamada elde edilen süper-piksellerin doğruluğu sınıflandırma doğruluğunu doğrudan etkilemektedir. Bu nedenle küçük bir ölçek parametresi seçilerek süper-piksellerin boyutları küçük tutulmuş ve piksel gruplamaları homojen tutularak, heterojen süper-piksellerin oluşması olasılığı azaltılmıştır. Bulut ve gölge gibi nesneler, parlak ve koyu yansıtım değerleri nedeniyle görüntü üzerindeki spektral karakteristikleri belirgin bir şekilde oluşan özelliklerdir. Bu bilgiler esas alınarak SLIC algoritması ile etkin bir bölütleme uygulanarak bulut ve gölge alanları süper-piksellere ayrılmıştır. Spektral tabanlı bir yaklaşımla geliştirilen indeksler ile kural seti şeklinde bir yapı kurularak; parlaklık sıcaklığı, güneş açısı, NDSI, NDWI gibi özellikler de sınıflandırma kural setine eklenerek, çok kriterli bir yapıda bulut ve gölge alanları görüntü üzerinden belirlenmiştir. Burada yeni bir yaklaşım olan bulut-gölge izdüşümü yaklaşımı ile bulut ve gölge arasındaki geometrik bağıntı kullanılarak gölge sınıflandırması doğruluğu arttırılmıştır. Tüm bu sonuçlar farklı bölgelerden alınmış görüntüler üzerindeki aynı parametreler ile koşturularak, yöntemin transfer edilebilirliği test edilmiştir. ACCA, Fmask gibi algoritmaların yanında, burada geliştirilen algoritma, transfer edilebilirliği, süper-piksel tabanlı olması sebebiyle getirdiği işlem kolaylığı ve basitleştirilmiş işlem adımları ile kullanışlılığını kanıtlamıştır. Bulut ve gölge alanlarının tespitinden sonra klonlama işlemine altlık oluşturacak bulut maskeleri elde edilmiştir. Bulut alanlarının, bulutsuz görüntülerden hangisi seçilerek klonlanılmasına görüntüler arasında yapılan spektral benzerlik testleri ile karar verilmiştir. Tüm bu görüntülerin bulutlu görüntüye olan korelesyonları hesaplanarak korelasyonu en yüksek olan görüntü bilgi aktarımı için kullanılmıştır. Görüntülerin klonlanmasında, bulutlu görüntünün çekildiği tarihe en yakın 3 aylık görüntüler girdi olarak alınmıştır. Tespit edilen bulut alanları ayrı ayrı analiz edilerek, öncelikle seçilen alana yakın tarihli görüntülerde aynı bölgenin bulutsuz olup olmadığı görüntülerin kesişimleri alınarak test edilmiştir. Bu testin sonrasında bulutsuz görüntüler ile bulutlu görüntü arasında korelasyonu en yüksek görüntüden taşırma algoritması ile (Flood Fill) bilgi aktarımı yapılarak bulutsuz görüntü elde edilmiştir Görüntülerin klonlanmasından sonra oluşan kenar bozulma etkilerinin düzeltilmesi için, klonlanan bölge sınırlarına ortalama filtresi (mean filter, averaging filter) uygulanmıştır. Görüntülerin klonlanmasının ardından, üretilen bulutsuz görüntülerin yakın zaman ait bulutsuz görüntülere olan benzerliği, Yapısal Benzerlik İndeksi Yöntemi (YBIY) (Structural Similarity Index) ile test edilmiştir. YBIY iki resim arasındaki benzerliğin ölçülmesi için geliştirilmiş, Karesel Ortalama Hata’nın (KOH) geliştirilmiş bir sürümü olan ve sık kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, karşılaştırılan görüntülerden birisini mutlak doğru olarak kabul ederek, diğer görüntünün bu görüntüden sapmasını tespit etmektedir. Görüntünün kontrast ve spektral özelliklerini yanı sıra, yapısal bozulmalarını da hesaplamaya kattığından çalışma için uygun yöntem olarak belirlenmiş ve uygulanmıştır. Bulutlu görüntülerdeki bulutların giderilmesi uzaktan algılama disiplini üzerinde çalışanların uzun zamandır çalıştığı bir konudur. Sis etkisinin giderilmesi için bazı spektral yöntemler geliştirilmiş olsa da, geçirimsiz bulutların giderilmesi ancak farklı zamanlı uydu görüntülerinden bilgi aktarımı ile gerçekleşmektedir. Bu çalışmada, yapılan diğer çalışmalarda kazanılan bulut belirleme başarımının sonrasında bu bilgi kullanılarak görüntüde bulunan bulutların, aynı bölgeden çekilmiş farklı zamanlı görüntülerden bilgi aktarımı ile bulutsuz hale getirilmesi sağlanmıştır. Diğer bulutsuz görüntü elde etme yöntemlerinin yanı sıra, bulutlu alanların bulutsuz görüntülerden klonlanması sırasında, görüntülerin spektral ve yapısal özelliklerini korumak ön planda tutulmuştur. Farklı görüntü benzerlik ve görüntü kalitesi yöntemleri kullanılarak sadece görsellik önde tutulmadan spektral ve yapısal bilgiyi de koruyan bir yöntem geliştirilmiştir.One of the main sources of noises in remote sensing satellite images are regional clouds and shadows of these clouds caused by atmospheric conditions. In many studies, these clouds and shadows are masked with multitemporal images taken from the same area to decrease effects of misclassification and deficiency in different image processing techniques, such as change detection and NDVI calculation. This problem is surpassed in many studies by mosaicking with different images obtained from different acquisition dates of the same region. The main step of all these studies that cover cloud cloning or cloud detection is the detection of clouds from a satellite image. In this study, clouds and shadow patches are classified by using a spectral feature based rule set created after segmentation process of Landsat 8 image. Not only spectral characteristics but also structural parameters like pattern, area and dimension are used to detect clouds and shadows. Information of cloud projection is used to strengthen cloud shadow classification. Rule set of classification is developed within a transferable approach to reach a scene independent solution. Results are tested with different satellite images from different areas to test transferability and compared to other state-of art methods in the literature. Detection of clouds and cloud shadows features correctly is the main step of cloning procedure to create cloudless image from multitemporal image dataset. Multitemporal image dataset is used to find best image to clone cloud image. Choosing best image for cloning process is an important step for reliable cloning. Statistical and seasonal similarity tests are used to find best image to clone cloud covered image. Vector intersections are used to find cloudless images between multitemporal dataset. Flood Fill method is used to create cloudless image from cloud covered image by using information extraction from cloudless images in dataset. Accuracy of cloning process is tested by using SSIM index to find structural and spectral similarity to cloudless image. All cloning results are tested with different image from different regions to check transferability of study. This study can be regarded as a scientific approach to create cloudless image mosaics for each kind of application. Method in this thesis is a scientific approach to well-known methods of famous cloudless mosaic generation methods of Google, Mapbox Co. etc. for creation of visually good-looking base maps for web maps.DoktoraPh.D

Remote sensing of the environmental impacts of utility-scale solar energy plants

Solar energy has many environmental benefits compared with fossil fuels but solar farming can have environmental impacts especially during construction and development. Thus, in order to enhance environmental sustainability, it is imperative to understand the environmental impacts of utility-scale solar energy (USSE) plants. During recent decades, remote sensing techniques and geographic information systems have become standard techniques in environmental applications. In this study, the environmental impacts of USSE plants are investigated by analyzing changes to land surface characteristics using remote sensing. The surface characteristics studied include land cover, land surface temperature, and hydrological response whereas changes are mapped by comparing pre-, syn-, and post- construction conditions. In order to study the effects of USSE facilities on land cover, the changes in the land cover are measured and analyzed inside and around two USSE facilities. The principal component analysis (PCA), minimum noise fraction (MNF), and spectral mixture analysis (SMA) of remote sensing images are used to estimate the subpixel fraction of four land surface endmembers: high-albedo, low-albedo, shadow, and vegetation. The results revealed that USSE plants do not significantly impact land cover outside the plant boundary. However, land-cover radiative characteristics within the plant area are significantly affected after construction. During the construction phase, site preparation practices including shrub removal and land grading increase high-albedo and decrease low-albedo fractions. The thermal effects of USSE facilities are studied by the time series analysis of remote sensing land surface temperature (LST). A statistical trend analysis of LST, with seasonal trends removed is performed with a particular consideration of panel shadowing by analyzing sun angles for different times of year. The results revealed that the LST outside the boundary of the solar plant does not change, whereas it significantly decreases inside the plant at 10 AM after the construction. The decrease in LST mainly occurred in winters due to lower sun’s altitude, which casts longer shadows on the ground. In order to study the hydrological impacts of PV plants, pre- and post-installation hydrological response over single-axis technology is compared. A theoretical reasoning is developed to explain flows under the influence of PV panels. Moreover, a distributed parametric hydrologic model is used to estimate runoff before and after the construction of PV plants. The results revealed that peak flow, peak flow time, and runoff volume alter after panel installation. After panel installation, peak flow decreases and is observed to shift in time, which depends on orientation. Likewise, runoff volume increases irrespective of panel orientation. The increase in the tilt angle of panel results in decrease in the peak flow, peak flow time, and runoff. This study provides an insight into the environmental impacts of USSE development using remote sensing. The research demonstrates that USSE plants are environmentally sustainable due to minimal impact on land cover and surface temperature in their vicinity. In addition, this research explains the role of rainfall shadowing on hydrological behavior at USSE plants

Spatial Dimensions of Tower Karst and Cockpit Karst: A Case Study of Guilin, China

Tower karst (fenglin) and cockpit karst (fengcong) are two globally important representative styles of tropical karst. Previously proposed sequential and parallel development models are preliminary, and geomorphological studies to date do not provide enough satisfactory evidence to delineate the spatial and temporal relation between the two landscapes. This unclear interpretation of tower-cockpit relationships not only obscures understanding of the process-form dynamics of these tropical karst landforms, but also confuses their definition. Moreover, previous technological limitations, as well as the fragmental nature of the karst landscapes, has limited incorporation of geologic and other data into broad geospatial frameworks based on geographic information science (GIS) and remote sensing (RS), with such data being spatially and temporally disparate. This study incorporates various data sources to address the fenglin-fengcong relationship, particularly the recently postulated edge effect , which has not been examined in detail previously and which may hinge upon the interaction of multiple environmental variables, including geomorphology, vegetation and hydrology. To address these issues, this research combines geographic, geologic and hydrologic data, using GIS and RS technologies to test quantitatively the edge effect hypothesis. Specifically, there are four inter-related objectives of this study. The first is to develop a method to effectively differentiate fenglin and fengcong. The second is to extract optimally the vegetation information from satellite imagery, and investigate the correlation between tropical karst topography and its vegetation. The third is to combine the regional hydrologic data and solute transport models to estimate geochemicals control of fenglin and fengcong. The fourth one, perhaps the most important, is to test the edge effect hypothesis using the results from the other three objectives. There are several significant conclusions. First, DEM data are very useful for extracting profiles of complex surface landforms from satellite imagery. Second, the vegetation distribution varies between tower karst and cockpit karst and the differences correlate with topographic characteristics. The under-representation of vegetation on the south-southwest aspect of tower karst is remarkable, and its overall distribution is both less abundant and dispersed than in cockpit karst. Third, the edge effect exists in the Guilin area, with variable intensity and extension in different dimensions. In summary, the major contributions of the study include the following. First, the study has developed a method to classify fenglin-fengcong tropical karst effectively, even with the presence of shadows that would otherwise hinder traditional classification. Second, the study showed a variance of vegetation vitality within aspects of fenglin that might relate to its geomorphic difference from fengcong. Third, the study combined groundwater and solute transport models to estimate bicarbonate distributions, representing a novel systematic and quantitative approach to tropical karst studies

The Impact of Shadows on Partitioning of Radiometric Temperature to Canopy and Soil Temperature Based on the Contextual Two-Source Energy Balance Model (TSEB-2T)

Tests of the most recent version of the two-source energy balance model have demonstrated that canopy and soil temperatures can be retrieved from high-resolution thermal imagery captured by an unmanned aerial vehicle (UAV). This work has assumed a linear relationship between vegetation indices (VIs) and radiometric temperature in a square grid (i.e., 3.6 m x 3.6 m) that is coarser than the resolution of the imagery acquired by the UAV. In this method, with visible, near infrared (VNIR), and thermal bands available at the same high-resolution, a linear fit can be obtained over the pixels located in a grid, where the x-axis is a vegetation index (VI) and the y-axis is radiometric temperature. Next, with an accurate VI threshold that separates soil and vegetation pixels from one another, the corresponding soil and vegetation temperatures can be extracted from the linear equation. Although this method is simpler than other approaches, such as TSEB with Priestly-Taylor (TSEB-PT), it could be sensitive to VIs and the parameters that affect VIs, such as shadows. Recent studies have revealed that, on average, the values of VIs, such as normalized difference vegetation index (NDVI) and leaf area index (LAI), that are located in sunlit areas are greater than those in shaded areas. This means that involving or compensating for shadows will affect the linear relationship parameters (slope and bias) between radiometric temperature and VI, as well as thresholds that separate soil and vegetation pixels. This study evaluates the impact of shadows on the retrieval of canopy and soil temperature data from four UAV images before and after applying shadow compensation techniques. The retrieved temperatures, using the TSEB-2T approach, both before and after shadow correction, are compared to the average temperature values for both soil and canopy in each grid. The imagery was acquired by the Utah State University AggieAir UAV system over a commercial vineyard located in California as part of the USDA Agricultural Research Service Grape Remote sensing Atmospheric Profile and Evapotranspiration Experiment (GRAPEX) Program during 2014 to 2016. The results of this study show when it is necessary to employ shadow compensation methods to retrieve vegetation and soil temperature directly