Productos BioPar: LST, Series Temporales
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- Lorenzo Alvarado Robles
- hace 6 años
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1 1 Productos BioPar: LST, Series Temporales J. A. Sobrino, Y. Julien, G. Sòria, J. C. Jiménez (IPL-UCG) F. Camacho (EOLAB) Reunión Grupo de Trabajo Baja Resolución. Plan Nacional De Teledetección, Madrid, 29/11/12
2 2 BioPar CMS Portfolio Product NRT / Off-line Spatial Resolution Spatial coverage Temporal Resolution Sensor (back-up) Land Surface Temperature NRT ~ 5 km Global 3 hours ΣGEO + AVHRR Downwelling Shortwave Radiation, Downwelling Longwave Radiation NRT ~ 5 km Global 3 hours ΣGEO + AVHRR Surface Albedo - GEO NRT ~ 5 km Global 10-days ΣGEO + AVHRR Surface Albedo - VGT NRT 1 km Global 10-days VGT LAI, fcover, fapar, DMP, NDVI NRT 1 km Global 10-days VGT (MODIS) Burnt areas + seasonality NRT 1 km Global Daily VGT MERIS FR biophysical products NRT 300 m Test Areas 10-days MERIS HR biophysical products Off-line < 50m Pilot Areas 2-3 months SPOT Long time series of vegetation products + Climatology Off-line 4 km Global 10-days AVHRR + VGT Water Bodies + seasonality NRT 1 km Africa 10-days VGT Soil Moisture + Freeze/Thaw NRT 25 km Global Daily ASCAT Time series of soil moisture products Off-line 25 km Global Dailly ERS1&2 Scatt
3 3 BioPar IPL Land Surface Temperature NRT 1 km Península daily MODIS Land Surface Temperature NRT 3 km Península 15 min SEVIRI Validación en la zona de Doñana
4 4 PRODUCTOS RADIATIVOS Temperatura de la Superficie Terrestre Algoritmo Split-Window (Sobrino et al. 2003) para las bandas MODIS 31 y 32 Algoritmo operacional y ampliamente validado T s =T 31 +a 1 +a 2 (T 31 T 32 )+a 3 (T 31 T 32 ) 2 +(a 4 +a 5 W)(1-ε)+(a 6 +a 7 W) ε Productos internos Vapor de agua (W) Emisividad: método de los umbrales Emisividad (ε) Thresholds method (Sobrino & Raissouni, 2000) Vapor de agua: Cociente entre bandas de absorción y no-absorción L 17 L 2 L 18 L 2 L 19 L 2 i) Mixed pixels (FVC=0): ε = 0, ,018 FVC & ε = 0,006 (1-FVC) ii) Vegetated pixels (0<FVC<1): ε = 0,985 + dε & ε=0.001 iii) Bare soil (FVC=0): ε = 0,9832 0,058 ρ 1 & ε = 0,0018 0,060 ρ 1 II Reunión Grupo de Trabajo Baja Resolución. Plan Nacional De Teledetección, Madrid, 09/06/09
5 5 PRODUCTOS RADIATIVOS Temperatura de la Superficie Terrestre Ejemplo: Doy=177, año 2002 ε TST ε W II Reunión Grupo de Trabajo Baja Resolución. Plan Nacional De Teledetección, Madrid, 09/06/09
6 6 SISTEMA DE RECEPCIÓN DE IMÁGENES DEL IPL NOAA-AVHRR TERRA/AQUA-MODIS MSG-SEVIRI Reception system II Reunión Grupo de Trabajo Baja Resolución. Plan Nacional De Teledetección, Madrid, 09/06/09
7 7 SISTEMA DE RECEPCIÓN DE IMÁGENES DEL IPL Imágenes AVHRR MODIS Software SEVIRI
8 Imágenes de la Península Ibérica almacenadas en el IPL SENSOR Intervalo Imágenes mensuales: Datos/ mes: MODIS / AQUA MODIS / TERRA Mañana Noche Mañana Noche 21 (5 / semana) 21 (5 / semana) 21 (5 / semana) 21 (5 / semana) 50 GB 10h 14h 60 (2 diarias) AVHRR / NOAA 16h 18h / 21h 23h 60 (2 diarias) 150 GB 1h 3h / 5h 7h 60 (2 diarias) SEVIRI / MSG Cada 15 min 2880 (96 diarias) 950 GB
9 9 PROCESADO MODIS Productos PNT Radiancia TOA (+reflectividad+tbrillo) RADIATIVOS Temperatura de la Sup. Terrestre Reflectividad de la Sup. Terrestre Reflectividad Normalizada BIOFÍSICOS Índice de vegetación NDVI Cobertura Vegetal (FVC) Índice Área Foliar (LAI) Frac. Rad. Fotos. Act. Abs. (FAPAR)
10 10 PRODUCTOS RADIATIVOS Reflectividad de la Superficie Terrestre (RST) Las reflectividades TOA se convierten a reflectividades de la superficie realizando la corrección atmosférica. Correc. Atm.: código SMAC código MODTRAN (LUTs) Datos externos: aerosoles ozono
11 11 PRODUCTOS RADIATIVOS Temperatura de la Superficie Terrestre (TST) Las temperaturas de brillo se corrigen del efecto atmosférico y de la emisividad para obtener la TST (algoritmo Split-Window). Correc. Atm.: Vapor de agua a partir de datos de la imagen Correc. Emisividad: A partir de los productos RST y FVC Resolución: 1-km
12 12 BRDF Reflectividad Normalizada PRODUCTOS BIOFÍSICOS NDVI FVC LAI FAPAR Productos generados cada 10 días, A partir de la RST-NORM. Resolución de 250 metros
13 13 Tabla Comparativa Radiancia en el sensor (RAD-TOA) Temperatura de Superficie Terrestre (TST) Reflectividad de Superficie Terrestre (RST) Reflectividad de Superficie Terrestre Normalizada (RST-NORM) Índice de vegetación NDVI Índice de área Foliar (LAI) Fracción de Radiación fotosintéticame nte activa absorbida (FAPAR) Fracción de cubierta vegetal (FVC) Productos MODIS Adquisición completa No se proporciona Cobertura espacial Resolución espacial Frecuencia temporal Productos PNT Acotada a 3 zonas de interés: 1-Península Ibérica, Ceuta y Melilla 2-Islas Baleares 3-Islas Canarias Productos MODIS Productos PNT Bandas 2: 250m Bandas 7: 500m Bandas 36: 1000m 500m 250m Product os MODIS diaria Producto s PNT Acceso a los datos: Timeliness Producto s MODIS 1 día 1000m diaria >4 días Bandas 2: 250m Bandas 7: 500m Bandas 2: 250m Bandas 7: 500m 16 días diaria >4 días >15 días 16 días >10 dias 1000m 8 días >10 dias 10 días 250m 1000m 8 días >10 dias No se proporciona No se proporcio na No se proporcion a Producto s PNT Quasitiempo real a)quasitiempo real b)4-5 días Quasitiempo real
14 14 PROCESADO METEOSAT Productos RADIATIVOS Temperatura de la Superficie Terrestre (mar y tierra) BIOFÍSICOS Índice de vegetación NDVI
15 15 PROCESADO METEOSAT Imagen composite : R Temperatura de tierra y mar G Infrarrojo cercano B Rojo Para el 1 de enero, abril, julio y octubre de 2012 a las 12:00 GMT
16 FUEGOSAT SYNTHESIS STUDY ESA ITT No: /09/NL/BJ PROJECT TEAMS: Global Change Unit (IPL - University of Valencia) J. A. Sobrino (coordinator) GEO-k (spin-off, University of Rome Tor Vegata ) F. Del Frate
17 Summary of TIR remote sensing applications identified during the FSS project Solid Earth: 18 Health & Haz.: 17 Security & Surv.: 6 Total: 41
18 FUEGOSAT SYNTHESIS STUDY (1-6101/09/NL/BJ) Requirements table for Solid Earth applications
19 FUEGOSAT SYNTHESIS STUDY (1-6101/09/NL/BJ) Requirements table for Solid Earth applications (cont.)
20 FUEGOSAT SYNTHESIS STUDY (1-6101/09/NL/BJ) Requirements table for Solid Earth applications (cont.)
21 FUEGOSAT SYNTHESIS STUDY (1-6101/09/NL/BJ) Requirements table for Health & Hazards applications
22 FUEGOSAT SYNTHESIS STUDY (1-6101/09/NL/BJ) Requirements table for Health & Hazards applications (cont.)
23 FUEGOSAT SYNTHESIS STUDY (1-6101/09/NL/BJ) Requirements table for Security & Surveillance applications
24 FUEGOSAT SYNTHESIS STUDY (1-6101/09/NL/BJ) TIR remote sensing applications selected after the consolidation review (workshop) and priority level
25 25 APLICACIONES: SERIES TEMPORALES
26 ANALISIS MULTITEMPORAL N16 N17 N07 N09 N11 N09 N14 N16 VEGETATION MODIS AVHRR Terra Aqua AVHRR (GAC) MODIS (MO(Y)D09 CMG) 2000-present VIIRS SPOT VEGETATION NPP VIIRS NPOESS Land Climate Data Record Multi instrument/multi sensor Science Quality Data Records used to quantify trends and changes
27 AVHRR/NOAA a Figure 3.a Emisividad superficie terrestre NDVI THM
28 GLOBAL SURFACE TEMPERATURE a 330 K 240 K Figure 4.a
29 jul-81 oct-81 ene-82 abr-82 jul-82 oct-82 ene-83 abr-83 jul-83 oct-83 ene-84 abr-84 jul-84 oct-84 ene-85 abr-85 jul-85 oct-85 ene-86 abr-86 jul-86 oct-86 ene-87 abr-87 jul-87 oct-87 ene-88 abr-88 jul-88 oct-88 ene-89 abr-89 jul-89 oct-89 ene-90 abr-90 jul-90 oct-90 ene-91 abr-91 jul-91 oct-91 ene-92 abr-92 jul-92 oct-92 ene-93 abr-93 jul-93 oct-93 ene-94 abr-94 jul-94 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0-0,1 Comportamiento Cíclico región 1 región 2 región 3 región 4 región 5 región 6 Regiones 1 y 2: pequeña variación. NDVI MAX Regiones 3 y 4: Primavera (Abril). Regiones 5 y 6: Verano (Julio) NDVI
30 Conservación de la jerarquía de evolución de Ts 330 región 1 región 2 región 3 región 4 región 5 región Temperatura (K) jul-81 oct-81 ene-82 abr-82 jul-82 oct-82 ene-83 abr-83 jul-83 oct-83 ene-84 abr-84 jul-84 oct-84 ene-85 abr-85 jul-85 oct-85 ene-86 abr-86 jul-86 oct-86 ene-87 abr-87 jul-87 oct-87 ene-88 abr-88 jul-88 oct-88 ene-89 abr-89 jul-89 oct-89 ene-90 abr-90 jul-90 oct-90 ene-91 abr-91 jul-91 oct-91 ene-92 abr-92 jul-92 oct-92 ene-93 abr-93 jul-93 oct-93 ene-94 abr-94 jul-94 Ts MAX Verano (Julio-Agosto) Ts MIN Invierno (Diciembre-Enero) T=T región1- T región6 23 K T=T región1- T región6 14 K
31 Método VLCD Vector Land Cover Dynamic
32 Map Map of of the the total total average value value of of NDVI NDVI for for the the period period ( ). The The map map of of mean mean precipitation (mm/day) for for the the period period ( ). Map Map of of the the total total average value value of of LST LST (K) (K) for for the the period period ( ). The The map map of of mean mean air air temperature (K) (K) for for the the period period ( ).
33 Análisis series temporales NDVI y LST identificar cambios vegetación en Europa / Rosa: zonas áridas del Sur en proceso de desertización (aumento 2.5 LST, disminución 0.02 NDVI) Verde oscuro: zonas centro Europa mejora su vegetación (disminución 1.5 LST, aumento 0.1 NDVI) desertisation longer growing season LST (x0.1 K) sh orter grow ing season NDVI (x0.01) plant regrowth Cambios en la vegetación europea entre 1982/1986 y 1995/1999. Remote sensing of Environment 2006
34 GIMMS: Ts frente NDVI ( ) º Imagen presentada con IHS: el color (H) representa el ángulo de la pendiente Ts/NDVI, (I) la intensidad del color (oscuro a claro) la amplitud del ciclo anual de Ts/NDVI, y (S) la saturación del color el coeficiente correlación del ajuste Ts/NDVI (gris = bajo, color intenso = alto)
35 Cambio en longitud estación crecimiento a escala global ( ) día/año
36 36 PROCESADO DE SERIES TEMPORALES Datos: - NDVI GIMMS - LST MODIS Parámetros: A partir de modelos de fenología logísticos, harmónicos, umbrales, etc. - Comienzo temporada crecimiento (start of season) - Fin temporada crecimiento (end of season) - Duración temporada crecimiento (length of season) - Estadística: promedio, desviación estándar, máximo, mínimo Tendencias: A partir de métodos de análisis de Mann-Kendall y Sen - Valor de la pendiente - Nivel de confianza
37 37 PROCESADO DE SERIES TEMPORALES Requisitos: Fenología: - Parámetros biofísicos (LAI, Fcover, FAPAR, NDVI, NPP, albedo, ) - Datos diarios - Resolución espacial del orden de 100 metros Estadística: - Parámetros biofísicos (LAI, Fcover, FAPAR, NDVI, NPP, albedo, ) - Parámetros térmicos (TST, EST, vapor de agua) - Datos diarios - Resolución espacial del orden de 1000 metros
38 38 PROCESADO DE SERIES TEMPORALES Duración promedio de la temporada de crecimiento GIMMS NDVI doy Tendencias a 90% de confianza para la fecha de comienzo de la temporada de crecimiento dia por año
39 39 PROCESADO DE SERIES TEMPORALES Tendencias a 90% de confianza para el NDVI mínimo anual GIMMS NDVI x10-3 NDVI por año Tendencias a 90% de confianza para el NDVI máximo anual x10-3 NDVI por año
40 40 PROCESADO DE SERIES TEMPORALES Nivel de confianza para las tendencias de TSTmáxima anual MODIS LST % Valor de la pendiente para la TST máxima anual K por año
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