J. P. Rivera, J. Verrelst, J. Delegido, J. Moreno. Laboratorio de procesado de imágenes (LPI) Parque Científico Universidad de Valencia.

Transcripción

1 J. P. Rivera, J. Verrelst, J. Delegido, J. Moreno Laboratorio de procesado de imágenes (LPI) Parque Científico Universidad de Valencia.

2 CONTENIDO 2/19

3 Caracterización de la vegetación es clave para mejorar el entendimiento del ciclo climático Futuras misiones espaciales junto con el desarrollo de nuevos espectrómetros ofrecerán un nuevo horizonte en la investigación de las dinámicas terrestres. Estimación de parámetros biofísicos Empíricos y semiempíricos Estadísticos: Paramétricos No Paramétricos Base física: Modelos de transferencia radiativa 3/19

4 Las relaciones o índices espectrales (IE) son un método ampliamente usado para la estimación de parámetros biofísicos. Nuevas misiones Nuevos espectrómetros Sentinel-2 EnMAP HYPERSPECTRAL IMAGER (HSI) Necesario nuevos algoritmos, estrategia de inversión y programas computacionales 4/19

5 ARTMO Automated Radiative Transfer Models Operator Desarrollo conceptual Desarrollo arquitectura Inter Operativo Intuitivo ARTMO Flexible Robusto 5/19

6 ARTMO BLOQUE DE MODELOS TRANSFERENCIA RADIATIVA Modelo Referencia Código Fuente Prospect-4 Feret et al., 2008 Matlab Prospect-5 Feret et al., 2008 Matlab FluorMODleaf Pedrós et al., 2010 Archivo ejecutable 4SAIL Jacquemoud et al., 2009 Matlab FluorSAIL Zarco-Tejada et al., 2006 Archivo ejecutable FLIGHT North, P Archivo Ejecutable SLC Prospect + 4SAIL2 Verhoef & Bach Archivo Mex (Matlab) SCOPE Van der Tolet al., 2009 Matlab 6/19

7 ARTMO BLOQUE DE INVERSION 1. Tablas de búsqueda [LUT] 2. Métodos Estadísticos BLOQUE DE HERRAMIENTAS Módulo de sensor 63 Funciones de mérito 14 Regresores: Paramétricos [4] No Paramétricos [10] Módulo gráfico 7/19

8 MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES Interfaz gráfica [GUI] del módulo de índices espectrales [MIS] Bloques e interacciones MAPA PARAMETROS IS VS. P.B. PB. ESTIMADOS VS. PB. MEDIDO MATRIZ IMPACTO REGULARIZACION MATRIZ R2 INVERSION EVALUACION CONFIGURACION IMAGEN SENSOR DATOS USUARIO DATOS MTR IS CURVAS AJUSTE MAPA CLASES BASE DE DATOS Bloque de entrada de datos Bloque de estimación de PB por IS Bloque configuracion de parametro para test Bloque de evaluación IS 8/19

9 MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES Índices Espectrales Curvas de ajuste GUI para las ecuaciones de los índices espectrales Datos de entrada MIS Evaluación Inversión Configuración Evaluación y almacenamiento Ajustes inversión Imágenes Estimación Mapa Parámetro biofísico GUI para las funciones de ajuste 9/19

10 MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES Índices Espectrales Curvas de ajuste Datos de entrada MIS Evaluación Inversión Entradas de datos bloque de modelos de transferencia radiativa Configuración Evaluación y almacenamiento Ajustes inversión Imágenes Estimación Mapa Parámetro biofísico Entradas de datos por el usuario 10/19

11 MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES Índices Espectrales Curvas de ajuste Datos de entrada MIS Evaluación Inversión Configuración Evaluación y almacenamiento Ajustes inversión Imágenes Estimación Mapa Parámetro biofísico 11/19

12 MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES Índices Espectrales Curvas de ajuste Datos de entrada MIS Evaluación Inversión Configuración Evaluación y almacenamiento Ajustes inversión Imágenes Estimación Mapa Parámetro biofísico 12/19

13 MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES Índices Espectrales Curvas de ajuste Datos de entrada MIS Evaluación Inversión Configuración Evaluación y almacenamiento Ajustes inversión Imágenes Estimación Mapa Parámetro biofísico 13/19

14 CASO DE ESTUDIO Índices Espectrales Curvas de ajuste Data: SPARC campaign, Barrax, Spain Datos de entrada MIS Evaluación Inversión Configuración Evaluación y almacenamiento Imágenes Ajustes inversión Estimación Mapa Parámetro biofísico Field data: (230 muestras) LCC measured with CCM-200 LAI measured with LiCor LAI-2000 Spectral data: CHRIS mode 1 (62 bands; 34m) nadir spectra 14/19

15 ESTIMACIÓN DE LAI 15/19

16 ESTIMACIÓN DE CLOROFILA 16/19

17 mg/cm 2 mg/cm 2 m 2 /m 2 m 2 /m 2 17/19

18 CONCLUSIONES El desarrollo de nuevo sensores y la disponibilidad de mayor cantidad y calidad (res. espectral) de datos hacen necesario contar con paquetes computaciones potentes, intuitivos y flexibles. La estimación de parámetros biofísicos es un proceso complejo, se hace necesario mejorar las estrategias de estimación y la evaluación de las sinergias entre los parámetros. Modulo de Índices Espectrales [MIS] es una herramienta de apoyo a nivel científico, que contribuirá al diseño de nuevas funciones de estimación y a nivel educativo a la formación de futuros investigadores. 18/19

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