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Ground surface elevation changes over permafrost areas revealed by multiple GNSS interferometric reflectometry / Yufeng Hu in Journal of geodesy, vol 96 n° 8 (August 2022)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 96 n° 8 (August 2022) . - n° 56 Titre : Ground surface elevation changes over permafrost areas revealed by multiple GNSS interferometric reflectometry Type de document : Article/Communication Auteurs : Yufeng Hu, Auteur ; Ji Wang, Auteur ; Zhenhong Li, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 56 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] Alaska (Etats-Unis) [Termes IGN] analyse diachronique [Termes IGN] dégel [Termes IGN] données Galileo [Termes IGN] données GLONASS [Termes IGN] pergélisol [Termes IGN] rapport signal sur bruit [Termes IGN] réflecteur [Termes IGN] réflectométrie par GNSS [Termes IGN] signal GNSS [Termes IGN] surface du sol [Termes IGN] variation saisonnière Résumé : (auteur) Ground subsidence and uplift caused by the annual thawing and freezing of the active layer are important variables in permafrost studies. Global positioning system interferometric reflectometry (GPS-IR) has been successfully applied to retrieve the continuous ground surface movements in permafrost areas. However, only GPS signals were used in previous studies. In this study, using multiple global navigation satellite system (GNSS) signal-to-noise ratio (SNR) observations recorded by a GNSS station SG27 in Utqiaġvik, Alaska during the period from 2018 to 2021, we applied multiple GNSS-IR (multi-GNSS-IR) technique to the SNR data and obtained the complete and continuous ground surface elevation changes over the permafrost area at a daily interval in snow-free seasons in 2018 and 2019. The GLONASS-IR and Galileo-IR measurements agreed with the GPS-IR measurements at L1 frequency, which are the most consistent measurements among all multi-GNSS measurements, in terms of the overall subsidence trend but clearly showed periodic noises. We proposed a method to reconstruct the GLONASS- and Galileo-IR elevation changes by specifically grouping and fitting them with a composite model. Compared with GPS L1 results, the unbiased root mean square error (RMSE) of the reconstructed Galileo measurements reduced by 50.0% and 42.2% in 2018 and 2019, respectively, while the unbiased RMSE of the reconstructed GLONASS measurements decreased by 41.8% and 25.8% in 2018 and 2019, respectively. Fitting the composite model to the combined multi-GNSS-IR, we obtained seasonal displacements of − 3.27 ± 0.13 cm (R2 = 0.763) and − 10.56 ± 0.10 cm (R2 = 0.912) in 2018 and 2019, respectively. Moreover, we found that the abnormal summer heave was strongly correlated with rain events, implying hydrological effects on the ground surface elevation changes. Our study shows the feasibility of multi-GNSS-IR in permafrost areas for the first time. Multi-GNSS-IR opens up a great opportunity for us to investigate ground surface movements over permafrost areas with multi-source observations, which are important for our robust analysis and quantitative understanding of frozen ground dynamics under climate change. Numéro de notice : A2022-606 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-022-01646-5 Date de publication en ligne : 13/08/2022 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-022-01646-5 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101385 [article]

Deriving a frozen area fraction from Metop ASCAT backscatter based on Sentinel-1 / Helena Bergstedt in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 58 n° 9 (September 2020)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 58 n° 9 (September 2020) . - pp 6008 - 6019 Titre : Deriving a frozen area fraction from Metop ASCAT backscatter based on Sentinel-1 Type de document : Article/Communication Auteurs : Helena Bergstedt, Auteur ; Annett Bartsch, Auteur ; Anton Neureiter, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 6008 - 6019 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] Autriche [Termes IGN] bande C [Termes IGN] courbe de Pearson [Termes IGN] dégel [Termes IGN] Finlande [Termes IGN] fonte des glaces [Termes IGN] hétérogénéité spatiale [Termes IGN] image MetOp-ASCAT [Termes IGN] image radar moirée [Termes IGN] image Sentinel-SAR [Termes IGN] pergélisol [Termes IGN] rétrodiffusion [Termes IGN] série temporelle [Termes IGN] télédétection en hyperfréquence [Termes IGN] température au sol Résumé : (auteur) Surface state data derived from spaceborne microwave sensors with suitable temporal sampling are to date only available in low spatial resolution (25–50 km). Current approaches do not adequately resolve spatial heterogeneity in landscape-scale freeze–thaw processes. We propose to derive a frozen fraction instead of binary freeze–thaw information. This introduces the possibility to monitor the gradual freezing and thawing of complex landscapes. Frozen fractions were retrieved from Advanced Scatterometer (ASCAT, C-band) backscatter on a 12.5-km grid for three sites in noncontinuous permafrost areas in northern Finland and the Austrian Alps. To calibrate the retrieval approach, frozen fractions based on Sentinel-1 synthetic aperture radar (SAR, C-band) were derived for all sites and compared to ASCAT backscatter. We found strong relationships for ASCAT backscatter with Sentinel-1 derived frozen fractions (Pearson correlations of −0.85 to −0.96) for the sites in northern Finland and less strong relationships for the Alpine site (Pearson correlations −0.579 and −0.611, including and excluding forested areas). Applying the derived linear relationships, predicted frozen fractions using ASCAT backscatter values showed root mean square error (RMSE) values between 7.26% and 16.87% when compared with Sentinel-1 frozen fractions. The validation of the Sentinel-1 derived freeze–thaw classifications showed high accuracy when compared to in situ near-surface soil temperature (84.7%–94%). Results are discussed with regard to landscape type, differences between spring and autumn, and gridding. This article serves as a proof of concept, showcasing the possibility to derive frozen fraction from coarse spatial resolution scatterometer time series to improve the representation of spatial heterogeneity in landscape-scale surface state. Numéro de notice : A2020-525 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2020.2967364 Date de publication en ligne : 13/03/2020 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2020.2967364 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95702 [article]

Forest gaps retard carbon and nutrient release from twig litter in alpine forest ecosystems / Bo Tan in European Journal of Forest Research, vol 139 n° 1 (February 2020)  

Public [article]  inEuropean Journal of Forest Research > vol 139 n° 1 (February 2020) Titre : Forest gaps retard carbon and nutrient release from twig litter in alpine forest ecosystems Type de document : Article/Communication Auteurs : Bo Tan, Auteur ; Jian Zhang, Auteur ; Wanqin Yang, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] azote [Termes IGN] carbone [Termes IGN] Chine [Termes IGN] dégel [Termes IGN] écosystème forestier [Termes IGN] forêt alpestre [Termes IGN] gelée [Termes IGN] hiver [Termes IGN] litière [Termes IGN] nutriment végétal [Termes IGN] phosphore [Termes IGN] température au sol [Vedettes matières IGN] Botanique Résumé : (auteur) Changes in soil microclimate driven by forest gaps have accelerated mass loss and carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) release from foliar litter in alpine forests ecosystems. Yet, it is unclear whether the same gap effect occurs in twig litter decomposition. A 4-year decomposition experiment was conducted in an alpine forest to explore the litter mass loss and C, N and P release among four gap treatments, including (1) closed canopy, (2) small gap ( Numéro de notice : A2020-229 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article DOI : 10.1007/s10342-019-01229-8 Date de publication en ligne : 12/09/2019 En ligne : https://doi.org/10.1007/s10342-019-01229-8 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94966 [article]

Land Surface Remote Sensing in Continental Hydrology, ch. 3. Using satellite scatterometers to monitor continental surfaces / Pierre-Louis Frison (2017)  

Public Titre de série : Land Surface Remote Sensing in Continental Hydrology, ch. 3 Titre : Using satellite scatterometers to monitor continental surfaces Type de document : Chapitre/Contribution Auteurs : Pierre-Louis Frison , Auteur ; Lionel Jarlan, Auteur ; Eric Mougin, Auteur Editeur : Amsterdam [Pays Bas] : Elsevier Année de publication : 2017 Note générale : bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] biomasse aérienne [Termes IGN] dégel [Termes IGN] diffusomètre [Termes IGN] humidité du sol [Termes IGN] stress hydrique [Termes IGN] zone boréale Résumé : (auteur) Scatterometers are sidelooking radar sensors designed to precisely evaluate the radar backscatter coefficient σ0 of the surfaces being observed. However, as we will aim to demonstrate, this high radiometric resolution is obtained at the cost of spatial resolution. Scatterometers are therefore radar sensors complementary to synthetic aperture radars (SAR). These promote spatial resolution at the cost of radiometric resolution. Thus, while current SAR are characterized by a spatial resolution of about 1 m, with a strong radiometric variation linked to the speckle effect, satellite scatterometers have a spatial resolution accurate to about 10 km, with an precision on the estimation of σ0 within a tenth of a decibel. Originally designed in order to evaluate the speed and direction of wind across ocean surfaces, the potential of these sensors for the monitoring of continental surfaces on a regional or global scale has been demonstrated. Numéro de notice : H2017-032 Affiliation des auteurs : UPEM-LASTIG+Ext (2016-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Chapître / contribution nature-HAL : ChOuvrScient DOI : 10.1016/B978-1-78548-104-8.50003-6 Date de publication en ligne : 23/09/2016 En ligne : https://doi.org/10.1016/B978-1-78548-104-8.50003-6 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95536

Voir aussi

• Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, ch. 3. Utilisation des diffusiomètres satellitaires pour le suivi des surfaces continentales / Pierre-Louis Frison (2017)

Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, ch. 3. Utilisation des diffusiomètres satellitaires pour le suivi des surfaces continentales / Pierre-Louis Frison (2017)

Public contenu dans Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 4. Observation des surfaces continentales par télédétection 2 / Nicolas Baghdadi (2017) Titre de série : Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, ch. 3 Titre : Utilisation des diffusiomètres satellitaires pour le suivi des surfaces continentales Type de document : Chapitre/Contribution Auteurs : Pierre-Louis Frison , Auteur ; Lionel Jarlan, Auteur ; Eric Mougin, Auteur Editeur : Londres : ISTE Editions Année de publication : 2017 Collection : Collection système Terre - Environnement Importance : pp 89 - 119 Note générale : bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] biomasse aérienne [Termes IGN] dégel [Termes IGN] diffusomètre [Termes IGN] humidité du sol [Termes IGN] stress hydrique [Termes IGN] zone boréale Résumé : (auteur) A retenir : - Contrairement à la télédétection Vis/PIR dont les premières images dédiées à la terre datent du début des années 1970, les observations globales dans le domaine radar effectuées par les diffusiomètres sont plus récentes et permettent aussi une observation continue en bande C depuis 1991, et en bande Ku depuis 1999. - Ces données sont directement liées au contenu en eau du sol en surface et à la quantité de biomasse aérienne. Etant peu ou pas sensibles à l'atmosphère, elles permettent des estimations quantitatives de ces paramètres. - C'est la sensibilité du radar à l'humidité superficielle du sol qui a fortement contribué à l'utilisation de ces données pour le suivi des terres émergées dans le cadre de nombreuses applications en météorologie et en hydrologie. - Pour le suivi de la végétation, les longueurs d'ondes utilisées les rendent particulièrement adaptées au suivi des zones arides et semi-arides. - Plusieurs applications plus exploratoires ont été développées à partir des données des diffusiomètres. Bien que n'ayant pas encore le même niveau de maturité, certaines comme la cartographie des zones inondées ou la détection du stress hydrique de végétation sont amenées à être développées notamment grâce à la continuité des programmes spatiaux qui permettront des acquisitions sur de longues périodes. Numéro de notice : H2017-027 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS+Ext (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Chapître / contribution nature-HAL : ChOuvrScient Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91718

Voir aussi

• Land Surface Remote Sensing in Continental Hydrology, ch. 3. Using satellite scatterometers to monitor continental surfaces / Pierre-Louis Frison (2017)  

Modelling flow routing in permafrost landscapes with TWI: an evaluation against site-specific wetness measurements / A. Persson in Transactions in GIS, vol 16 n° 5 (October 2012)  

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Determination of the effective emissivity and temperature under vertical observation of a citrus orchard : Application to frost nowcasting / V. Caselles in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 9 n° 4 (April 1988)  

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