Індуктивне моделювання біофізичних параметрів в експерименті SPOT-5 Take 5

В статті вирішується задача моделювання таких інтегральних характеристик рослинності як LAI та FAPAR із використанням наземних даних та даних супутників Landsat-8 та SPOT-5, дані з якого отримані в межах участі у експерименті SPOT-5 Take-5. Приводиться обґрунтування виду регресійних залежностей між супутниковими даними та біофізичними параметрами, наводяться оцінки якості побудованих моделей.В статье решается задача моделирования таких интегральных характеристик растительности как LAI и FAPAR с использованием наземных данных и данных спутников Landsat-8 и SPOT-5, данные с которого получены в рамках участия в эксперименте SPOT-5 Take-5. Приводится обоснование вида регрессионных зависимостей между спутниковыми данными и биофизических параметрам, приводятся оценки качества построенных моделей.This article aims at the problem of modeling such integral vegetation characteristics as LAI and FAPAR using ground data and satellite data from Landsat-8 and SPOT-5. SPOT-5 data derived within participating in the experiment SPOT-5 Take-5. Regression relations between satellite data and biophysical parameters are constructed and model’s quality assessment is performed

Аналіз змін земного покриву в Україні як індикатор деградації земель

В даній роботі наводяться результати моніторингу змін земного покриву на прикладі Київської області України відповідно до методиками конвенції ООН по боротьбі з опустелюванням. В якості індикаторів досягнення нейтрального рівня деградації земель розглядаються тенденції зміни земного покриву з використанням національних карт земного покриву високої роздільної здатності.В данной работе приводятся результаты мониторинга изменений земного покрова на примере Киевской области Украины в соответствии с методиками конвенции ООН по борьбе с опустыниванием. В качестве индикаторов достижения нейтрального уровня деградации земель рассматриваются тенденции изменения земного покрова с использованием национальных карт земного покрова высокой разрешающей способности.In this paper, the results of monitoring of land cover change are presented on the example of the Kiev region of Ukraine in accordance with the methods of the UN Convention on Combat Deserti-fication (UN CCD). As indicators of the land degradation neutrality assessment, trends in land cov-er changes using national land cover maps of high resolution are considered

Calibration of DART Radiative Transfer Model with Satellite Images for Simulating Albedo and Thermal Irradiance Images and 3D Radiative Budget of Urban Environment

Remote sensing is increasingly used for managing urban environment. In this context, the H2020 project URBANFLUXES aims to improve our knowledge on urban anthropogenic heat fluxes, with the specific study of three cities: London, Basel and Heraklion. Usually, one expects to derive directly 2 major urban parameters from remote sensing: the albedo and thermal irradiance. However, the determination of these two parameters is seriously hampered by complexity of urban architecture. For example, urban reflectance and brightness temperature are far from isotropic and are spatially heterogeneous. Hence, radiative transfer models that consider the complexity of urban architecture when simulating remote sensing signals are essential tools. Even for these sophisticated models, there is a major constraint for an operational use of remote sensing: the complex 3D distribution of optical properties and temperatures in urban environments. Here, the work is conducted with the DART (Discrete Anisotropic Radiative Transfer) model. It is a comprehensive physically based 3D radiative transfer model that simulates optical signals at the entrance of imaging spectro-radiometers and LiDAR scanners on board of satellites and airplanes, as well as the 3D radiative budget, of urban and natural landscapes for any experimental (atmosphere, topography,…) and instrumental (sensor altitude, spatial resolution, UV to thermal infrared,…) configuration. Paul Sabatier University distributes free licenses for research activities. This paper presents the calibration of DART model with high spatial resolution satellite images (Landsat 8, Sentinel 2, etc.) that are acquired in the visible (VIS) / near infrared (NIR) domain and in the thermal infrared (TIR) domain. Here, the work is conducted with an atmospherically corrected Landsat 8 image and Bale city, with its urban database. The calibration approach in the VIS/IR domain encompasses 5 steps for computing the 2D distribution (image) of urban albedo at satellite spatial resolution. (1) DART simulation of satellite image at very high spatial resolution (e.g., 50cm) per satellite spectral band. Atmosphere conditions are specific to the satellite image acquisition. (2) Spatial resampling of DART image at the coarser spatial resolution of the available satellite image, per spectral band. (3) Iterative derivation of the urban surfaces (roofs, walls, streets, vegetation,…) optical properties as derived from pixel-wise comparison of DART and satellite images, independently per spectral band. (4) Computation of the band albedo image of the city, per spectral band. (5) Computation of the image of the city albedo and VIS/NIR exitance, as an integral over all satellite spectral bands. In order to get a time series of albedo and VIS/NIR exitance, even in the absence of satellite images, ECMWF information about local irradiance and atmosphere conditions are used. A similar approach is used for calculating the city thermal exitance using satellite images acquired in the thermal infrared domain. Finally, DART simulations that are conducted with the optical properties derived from remote sensing images give also the 3D radiative budget of the city at any date including the date of the satellite image acquisition