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Integrating uncertainty propagation in GNSS radio occultation retrieval: From bending angle to dry-air atmospheric profiles / Jakob Schwarz in Earth and space science, vol 4 n° 4 (April 2017)  

Public [article]  inEarth and space science > vol 4 n° 4 (April 2017) . - pp 200 - 228 Titre : Integrating uncertainty propagation in GNSS radio occultation retrieval: From bending angle to dry-air atmospheric profiles Type de document : Article/Communication Auteurs : Jakob Schwarz, Auteur ; Gottfried Kirchengast, Auteur ; Marc Schwaerz, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : pp 200 - 228 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] covariance [Termes IGN] données GNSS [Termes IGN] incertitude géométrique [Termes IGN] méthode de Monte-Carlo [Termes IGN] occultation du signal [Termes IGN] positionnement par GNSS [Termes IGN] température en altitude [Termes IGN] vapeur d'eau [Vedettes matières IGN] Traitement de données GNSS Résumé : (auteur) Global Navigation Satellite Systems (GNSS) Radio Occultation (RO) observations, globally available as a continuous record since 2001, are highly accurate and long-term stable data records. Essential climate variables for the thermodynamic state of the free atmosphere, such as temperature and tropospheric water vapor profiles (involving background information), can be derived from these records, which consequentially have the potential to serve as climate benchmark data. In order to exploit this potential, atmospheric profile retrievals need to be very accurate and the remaining uncertainties need to be quantified and traced throughout the retrieval chain. The new Reference Occultation Processing System at the Wegener Center aims to deliver such an accurate retrieval chain with integrated uncertainty propagation. Here we introduce and demonstrate the algorithms implemented for uncertainty propagation from RO bending angle profiles to dry-air variables (pressure and temperature), for estimated random and systematic uncertainties, and for coestimates of observation-to-background weighting ratio profiles. We estimated systematic uncertainty profiles with the same operators as used for the basic profiles retrieval. The random uncertainty propagation was integrated by a covariance propagation approach and validated using Monte-Carlo ensemble methods. We present the results of the validation and demonstrate how the algorithm performs for individual simulated RO events and for ensembles of real RO events. We also compare the new results from the integrated uncertainty propagation to previous ones from empirical error analyses for RO-retrieved atmospheric profiles. We find that the new uncertainty estimation chain shows robust performance and is in good agreement with previous comparable results. Numéro de notice : A2017-269 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : INFORMATIQUE/MATHEMATIQUE/POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1002/2016EA000234 En ligne : https://doi.org/10.1002/2016EA000234 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=85294 [article]

Zenith delay correction with GPT2w / Grégory Pain (2013) 

Public Titre : Zenith delay correction with GPT2w : improvement of a "blind" tropospheric correction model Type de document : Mémoire Auteurs : Grégory Pain, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2013 Importance : 64 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes IGN] correction troposphérique [Termes IGN] hydrostatique [Termes IGN] modèle atmosphérique [Termes IGN] propagation troposphérique [Termes IGN] retard troposphérique [Termes IGN] température en altitude [Termes IGN] teneur en vapeur d'eau Index. décimale : PROJET Mémoires : Rapports de projet - stage des ingénieurs de 2e année Résumé : (Auteur) Une des erreurs les plus importantes dans les observations en géodésie spatiale comme les systèmes globaux de positionnement par satellites(GNSS)est la modélisation de la traversée de l'atmosphère. C'est pourquoi, la détermination des délais troposphériques est particulièrement importante. Ces délais peuvent être séparés en deux parties indépendantes: une partie humide, l'autre dite hydrostatique (Saastamoinen, 1973).Partant d'un modèle empirique “aveugle” appelé GPT2 capable de déterminer la partie hydrostatique de ces délais (Lagler et al., 2013), un nouveau modèlenomméGPT2w fut développé lors de ce stage et est présenté dans ce rapport. Basé sur des données météorologiques du modèle numérique ERA-Interim du Centre Européen de Prévision Météorologique à Moyen Terme (CEPMMT, ECMWF en anglais), deux nouveaux paramètres un facteur de décroissance de la vapeur d'eau et une température moyenne ont été introduits pour pouvoir calculer la partie humide comme suggéré par (Askne and Nordius, 1987)et sont donc maintenant délivrés par GPT2w. Après avoir déterminé la résolution nécessaire pour ces paramètres (1° x 1° contre 5° x 5° pour GPT2), une comparaison avec des délais troposphériques dérivés de mesures GPS a été réalisée pour 167stations IGS de référence sur la période 2011-2012. GPT2w présente ainsi un biais moyen de -0.1 mm et une RMS de 39.9 mm. Note de contenu : INTRODUCTION 1 TECHNICAL BACKGROUNDS 1.1 Definition of zenith delays 1.1.1 Zenith hydrostatic delays 1.1.2 Zenith wet delays 1.1.3 Ray tracing 1.2 Objectives & Context 1.2.1 GPT2 1.2.2 Definition of the new parameters 1.2.3 Presentation of the used data 1.3 Data processing 1.3.1 Harmonic decomposition 1.3.2 Validation Phase 2 INTRODUCTION OF NEW PARAMETERS 2.1 Water vapor decrease factor 2.1.1 Choice of the grid 2.1.2 Results 2.2 Mean temperature of the water vapor 2.2.1 Choice of the grid 2.2.2 Results 2.3 Internal validation 2.3.1 "No Height" problem 2.3.2 "Wrong Height" problem 2.3.3 Final results 3 EXTERNAL VALIDATION 3.1 Comparison of ZTD for the 2012 year 3.1.1 Data processing 3.1.2 Results 3.2 Modification of the water vapor partial pressure determination 3.2.1 Data processing 3.2.2 Validation of the changes 3.3 Final comparisons of ZTD for the 2011-2012 Period 3.3.1 ZTD comparison for the 2011-2012 Period 3.3.2 Comparison with TropGrid2 CONCLUSION Numéro de notice : 11984 Affiliation des auteurs : IGN (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Mémoire de projet pluridisciplinaire Organisme de stage : Vienna University of Technology Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=49815

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A new method to determine near surface air temperature from satellite observations / Ranjit Singh in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 27 n°12-13-14 (July 2006)  

Public [article]  inInternational Journal of Remote Sensing IJRS > vol 27 n°12-13-14 (July 2006) . - pp 2831 - 2846 Titre : A new method to determine near surface air temperature from satellite observations Type de document : Article/Communication Auteurs : Ranjit Singh, Auteur ; C.M. Kishtawal, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : pp 2831 - 2846 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image [Termes IGN] algorithme génétique [Termes IGN] image DMSP-SSM/I [Termes IGN] image NOAA-AVHRR [Termes IGN] température au sol [Termes IGN] température de surface de la mer [Termes IGN] température en altitude [Termes IGN] vapeur d'eau Résumé : (Auteur) We present a new method to determine the near surface air temperature (Ta) from satellite observations. The satellite observed parameters of total precipitable water (W), atmospheric boundary layer (~500 m) water vapour (Wb), and sea surface temperature (SST) are used to derive Ta. A genetic algorithm (GA) is used to find the optimum relation between the input (W, Wb, SST) and output (Ta) parameters. The input data consist of 6 years (1988–1993) of insTanTaneous as well as monthly averages of W, Wb from the Special Sensor Microwave Imager (SSM/I), and SST data from the Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR). Ta observations based on Comprehensive Ocean Atmospheric Data Set (COADS) are used to develop and evaluate the new methodology. The global mean root mean square (rms) error for instantaneous Ta estimates is 1.4°C and for monthly averages it decreases to 0.74°C. Slightly higher discrepancies between Ta derived from the new method and in situ data are found over the western boundary currents (such as the Kuroshio and Gulf Stream) during wintertime. These regions are characterized by continental cold air outbreak and seasonal current systems, particularly during wintertime. During these conditions weak coupling between SST and Ta may be one of the reasons for large error over these regions. Our method improves upon the air temperature estimates of earlier studies. Copyright Taylor & Francis Numéro de notice : A2006-307 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/01431160500195234 En ligne : https://doi.org/10.1080/01431160500195234 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=28031 [article]

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Cloud and aerosol properties, precipitable water, and profiles of temperature and water vapor from MODIS / M.D. King in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 41 n° 2 (February 2003)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 41 n° 2 (February 2003) . - pp 442 - 458 Titre : Cloud and aerosol properties, precipitable water, and profiles of temperature and water vapor from MODIS Type de document : Article/Communication Auteurs : M.D. King, Auteur ; W.P. Menzel, Auteur ; Y.J. Kaufman, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2003 Article en page(s) : pp 442 - 458 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] aérologie [Termes IGN] aérosol [Termes IGN] atmosphère terrestre [Termes IGN] données météorologiques [Termes IGN] image Terra-MODIS [Termes IGN] nuage [Termes IGN] précipitation [Termes IGN] température en altitude [Termes IGN] vapeur d'eau Résumé : (Auteur) The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) is an earth-viewing sensor that flies on the Earth Observing System Terra and Aqua satellites, launched in 1999 and 2002, respectively. MODIS scans a swath width of 2330 km that is sufficiently wide to provide nearly complete global coverage every two days from a polar-orbiting, sun-synchronous, platform at an altitude of 705 km. MODIS provides images in 36 spectral bands between 0.415 and 14.235 um with spatial resolutions of 250 m (two bands), 500 m (five bands), and 1000 m (29 bands). These bands have been carefully selected to enable advanced studies of land, ocean, and atmospheric properties. Twenty-six bands are used to derive atmospheric properties such as cloud mask, atmospheric profiles, aerosol properties, total precipitable water, and cloud properties. In this paper we describe each of these atmospheric data products, including characteristics of each of these products such as file size, spatial resolution used in producing the product, and data availability. Numéro de notice : A2003-123 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2002.808226 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2002.808226 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=22419 [article]

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Incorporating surface emissivity into a thermal atmospheric correction / N.A. Brunsell in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 68 n° 12 (December 2002)  

Public [article]  inPhotogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 68 n° 12 (December 2002) . - pp 1263 - 1269 Titre : Incorporating surface emissivity into a thermal atmospheric correction Type de document : Article/Communication Auteurs : N.A. Brunsell, Auteur ; R. Gillies, Auteur Année de publication : 2002 Article en page(s) : pp 1263 - 1269 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image [Termes IGN] Advanced Very High Resolution Radiometer [Termes IGN] correction atmosphérique [Termes IGN] emissivité [Termes IGN] image thermique [Termes IGN] Normalized Difference Vegetation Index [Termes IGN] réflectance de surface [Termes IGN] température de surface [Termes IGN] température en altitude Résumé : (Auteur) The issue of incorporating surface emissivity into a thermal atmospheric correction of thermal remotely sensed data is addressed. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) is derived using atmospherically corrected surface reflectance values, which is subsequently used to estimate the percent Q vegetation cover. Surface emissivity is approximated by a linear interpolation between a minimum bare soil emissivity and a maximum vegetation value of emissivity. An application of the method to an image over the Southern Great Plains 1997 (SGP97) Hydrology Experiment for the Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) band 4 demonstrates temperature corrections up to 8°C, with a mean correction at 3.7°C. The temperatures within the fully vegetated pixels show good agreement with air temperature measurements at the time of satellite overpass. Numéro de notice : A2002-298 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans En ligne : https://www.asprs.org/wp-content/uploads/pers/2002journal/december/2002_dec_1263 [...] Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=22209 [article]

Regional boundary layer airflow patterns derived from digital NOAA-AVHRR data / M. Winiger in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 10 n°4-5 (May 1989)  

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Marine stratocumulus structure / R.F. Cahalan in Remote sensing of environment, vol 28 n° 1 (April - June 1989)  

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Contribution à l'étude des bilans thermiques au-dessus de la neige à haute et moyenne altitude / A. Chiron De La Casiniere (1971)

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Température et humidité en altitude dans l'océan indien Sud-Ouest / J. Emon (1954)

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