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Large-area high spatial resolution albedo retrievals from remote sensing for use in assessing the impact of wildfire soot deposition on high mountain snow and ice melt / André Bertoncini in Remote sensing of environment, vol 278 (September 2022)  

Public [article]  inRemote sensing of environment > vol 278 (September 2022) . - n° 113101 Titre : Large-area high spatial resolution albedo retrievals from remote sensing for use in assessing the impact of wildfire soot deposition on high mountain snow and ice melt Type de document : Article/Communication Auteurs : André Bertoncini, Auteur ; Caroline Aubry-Wake, Auteur ; John W. Pomeroy, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 113101 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] albedo [Termes IGN] Colombie-Britannique (Canada) [Termes IGN] distribution du coefficient de réflexion bidirectionnelle BRDF [Termes IGN] fonte des glaces [Termes IGN] glacier [Termes IGN] Google Earth Engine [Termes IGN] image Sentinel-MSI [Termes IGN] image SRTM [Termes IGN] image Terra-MODIS [Termes IGN] incendie de forêt [Termes IGN] montagne [Termes IGN] neige [Termes IGN] pouvoir de résolution radiométrique Résumé : (auteur) Soot deposition from wildfires decreases snow and ice albedo and increases the absorption of shortwave radiation, which advances and accelerates melt. Soot deposition also induces algal growth, which further decreases snow and ice albedo. In recent years, increasingly severe and widespread wildfire activity has occurred in western Canada in association with climate change. In the summers of 2017 and 2018, westerly winds transported smoke from extensive record-breaking wildfires in British Columbia eastward to the Canadian Rockies, where substantial amounts of soot were deposited on high mountain glaciers, snowfields, and icefields. Several studies have addressed the problem of soot deposition on snow and ice, but the spatiotemporal resolution applied has not been compatible with studying mountain icefields that are extensive but contain substantial internal variability and have dynamical albedos. This study evaluates spatial patterns in the albedo decrease and net shortwave radiation (K*) increase caused by soot from intense wildfires in Western Canada deposited on the Columbia Icefield (151 km2), Canadian Rockies, during 2017 and 2018. Twelve Sentinel-2 images were used to generate high spatial resolution albedo retrievals during four summers (2017 to 2020) using a MODIS bidirectional reflectance distribution function (BRDF) model, which was employed to model the snow and ice reflectance anisotropy. Remote sensing estimates were evaluated using site-measured albedo on the icefield's Athabasca Glacier tongue, resulting in a R2, mean bias, and root mean square error (RMSE) of 0.68, 0.019, and 0.026, respectively. The biggest inter-annual spatially averaged soot-induced albedo declines were of 0.148 and 0.050 (2018 to 2020) for southeast-facing glaciers and the snow plateau, respectively. The highest inter-annual spatially-averaged soot-induced shortwave radiative forcing was 203 W/m2 for southeast-facing glaciers (2018 to 2020) and 106 W/m2 for the snow plateau (2017 to 2020). These findings indicate that snow albedo responded rapidly to and recovered rapidly from soot deposition. However, ice albedo remained low the year after fire, and this was likely related to a bio-albedo feedback involving microorganisms. Snow and ice K* were highest during low albedo years, especially for south-facing glaciers. These large-scale effects accelerated melt of the Columbia Icefield. The findings highlight the importance of using large-area high spatial resolution albedo estimates to analyze the effect of wildfire soot deposition on snow and ice albedo and K* on icefields, which is not possible using other approaches. Numéro de notice : A2022-466 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1016/j.rse.2022.113101 Date de publication en ligne : 30/05/2022 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.rse.2022.113101 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100800 [article]

Are northern German Scots pine plantations climate smart? The impact of large-scale conifer planting on climate, soil and the water cycle / Christoph Leuschner in Forest ecology and management, vol 507 (1 March 2022)  

Public [article]  inForest ecology and management > vol 507 (1 March 2022) . - n° 120013 Titre : Are northern German Scots pine plantations climate smart? The impact of large-scale conifer planting on climate, soil and the water cycle Type de document : Article/Communication Auteurs : Christoph Leuschner, Auteur ; Agnes Förster, Auteur ; Marco Diers, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 120013 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] acidification des sols [Termes IGN] albedo [Termes IGN] Allemagne [Termes IGN] biomasse aérienne [Termes IGN] canopée [Termes IGN] changement climatique [Termes IGN] évapotranspiration [Termes IGN] Fagus sylvatica [Termes IGN] foresterie [Termes IGN] Pinus sylvestris [Termes IGN] puits de carbone [Termes IGN] résilience écologique [Vedettes matières IGN] Végétation et changement climatique Résumé : (auteur) Increasing temperatures and rising atmospheric vapor pressure deficits are exposing forests around the globe to increasing drought and heat stress, demanding a shift to climate-smart forestry for increasing the stress resistance and resilience of production forests and to enhance their climate change mitigation potential. Based on measurements in paired pine and beech forests and the review of literature data, we analyse the biophysical consequences and the carbon cycle impact of large-scale Scots pine (Pinus sylvestris L.) plantations in northern Germany in the face of a warming and aridifying climate. We quantified canopy surface albedo and surface temperature, evapotranspiration and deep seepage, carbon (C) storage in biomass and soil and annual C sequestration, and soil acidification of pine plantations in comparison to beech forests (Fagus sylvatica L.), the natural forest vegetation. We find that near-infrared (NIR, 700–3000 mn) canopy surface albedo is higher by 5.2 percentage points during summer over beech as compared to pine forest, resulting in a 9 % higher net radiation and a 0.6 K higher surface temperature of the pine canopy. Deep seepage is on average by 68 mm yr−1 smaller under pine than beech forest (66 mm yr−1 vs. 134 mm yr−1) due to the higher evapotranspiration of pine. C storage in biomass and soil is by ∼ 48 Mg C ha−1 higher in beech than pine forests, reflecting the higher productivity of beech, demonstrating an unfavorably low C sequestration potential of Scots pine plantations. We conclude that the large-scale Scots pine plantations in northern Germany (>1.7 million ha) are neither environmental-friendly nor climate smart, given their enhancement of climate-warming, low climate change mitigation potential, and negative effect on groundwater recharge. Replacing pine plantations by beech (or other hardwood) forests in northern Germany and adjacent regions is urgently needed for achieving the goals of climate-smart forestry. Numéro de notice : A2022-136 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article DOI : 10.1016/j.foreco.2022.120013 Date de publication en ligne : 24/01/2022 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.foreco.2022.120013 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99742 [article]

Time-series snowmelt detection over the Antarctic using Sentinel-1 SAR images on Google Earth Engine / Dong Liang in Remote sensing of environment, Vol 256 (April 2020)  

Public [article]  inRemote sensing of environment > Vol 256 (April 2020) . - n° 112318 Titre : Time-series snowmelt detection over the Antarctic using Sentinel-1 SAR images on Google Earth Engine Type de document : Article/Communication Auteurs : Dong Liang, Auteur ; Huadong Guo, Auteur ; Lu Zhang, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : n° 112318 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] albedo [Termes IGN] Antarctique [Termes IGN] calotte glaciaire [Termes IGN] changement climatique [Termes IGN] coefficient de rétrodiffusion [Termes IGN] distribution spatiale [Termes IGN] fonte des glaces [Termes IGN] Google Earth Engine [Termes IGN] image radar moirée [Termes IGN] image Sentinel-SAR [Termes IGN] montée du niveau de la mer [Termes IGN] série temporelle Résumé : (auteur) The Antarctic ice sheet is an important mass of glacier ice. It is particularly sensitive to climate change, and the flow of Antarctica's inland glaciers into the sea, accelerated by collapsing ice shelves, threatens global sea level rise. The amount of snowmelt on the surface of the ice sheet is an important metric for accurately assessing surface material loss and albedo change, which affect the stability of the ice sheet. This study proposes a framework for quickly extracting time-series freeze-thaw information at the continental scale and 40 m resolution by taking advantage of the huge amount of synthetic aperture radar (SAR) data acquired by Sentinel-1 satellites over the Antarctic, available for rapid processing on Google Earth Engine. Co-orbit normalization is used in the proposed framework to establish a unified standard of judgement by reducing the variations in the backscattering coefficient introduced by observation geometry, terrain fluctuations, and melt conditions between images acquired at different times. We implemented the framework to produce a massive dataset of both monthly freeze-thaw information over the Antarctic and higher temporal resolution freeze-thaw information for the Larsen C ice shelf from 2015 to 2019, with overall accuracies of 93% verified by a manual visual interpretation method and 84% evaluated from automatic weather station temperatures. Due to its effectiveness and robustness, the framework can be used to analyse the spatiotemporal distribution of snowmelt, the change in melt area, and anomalous melt events in Antarctica, especially those in Larsen C caused by foehn wind. Numéro de notice : A2021-477 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1016/j.rse.2021.112318 Date de publication en ligne : 10/02/2021 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112318 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97117 [article]

Apport de la télédétection pour la simulation spatialisée des composantes du bilan carbone des cultures et des effets d'atténuation biogéochimiques et biogéophysiques des cultures intermédiaires / Gaétan Pique (2021)  

Public Titre : Apport de la télédétection pour la simulation spatialisée des composantes du bilan carbone des cultures et des effets d'atténuation biogéochimiques et biogéophysiques des cultures intermédiaires Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Gaétan Pique, Auteur ; Eric Ceschia, Directeur de thèse ; Rémy Fieuzal, Directeur de thèse Editeur : Toulouse : Université de Toulouse 3 Paul Sabatier Année de publication : 2021 Importance : 279 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse en vue de l'obtention du Doctorat de l'Université Toulouse 3 - Paul Sabatier, Spécialité Surfaces et interfaces continentales, Hydrologie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] albedo [Termes IGN] bilan du carbone [Termes IGN] blé (céréale) [Termes IGN] changement climatique [Termes IGN] dioxyde de carbone [Termes IGN] eau douce [Termes IGN] image Landsat-8 [Termes IGN] image Sentinel-MSI [Termes IGN] image SPOT [Termes IGN] indice de végétation [Termes IGN] maïs (céréale) [Termes IGN] modèle de simulation [Termes IGN] parcelle agricole [Termes IGN] puits de carbone [Termes IGN] surface cultivée [Termes IGN] tournesol Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Les changements climatiques et la croissance démographique de la population mondiale amènent aujourd'hui le monde agricole à s'adapter pour faire face à ces deux enjeux majeurs. Si les surfaces agricoles, qui représentent près d'un tiers des terres émergées, contribuent largement aux émissions mondiales de gaz à effet de serre, elles offrent également la possibilité de mettre en place des leviers d'atténuation des changements climatiques. Dans ce contexte, ces travaux de thèse ont vocation à enrichir nos connaissances sur le fonctionnement des surfaces agricoles, à fournir des outils d'évaluation de la contribution des surfaces cultivées aux évolutions du climat, et à quantifier les effets biogéochimiques (stockage de C) et biogéophysiques (effet albédo) d'atténuation des changements climatiques via la mise en œuvre de cultures intermédiaires. Pour répondre à ces objectifs, deux approches de modélisation ont été développées au cours de ces travaux. Le premier volet de cette thèse s'est intéressé à développer une approche de modélisation spatialisée, permettant de fournir des estimations des productions (biomasses et rendements), des flux de CO2 et d'eau, ces variables servant à la quantification des bilans de carbone et d'eau pour les parcelles de grandes cultures. À cette fin, le modèle agro-météorologique SAFYE-CO2 assimilant des produits satellites d'indice de végétation à hautes résolutions spatiale et temporelle a été développé et appliqué à différentes cultures (blé, maïs et tournesol) et végétations d'intercultures (repousses spontanées, mauvaises herbes, cultures intermédiaires). Cette approche a pu être validée sur un réseau de parcelles du Sud-Ouest de la France, en tirant parti d'un grand nombre d'images satellites et de données de validation sur la zone de l'Observatoire Spatial Régional. Elle a notamment permis d'estimer avec précision les productions de blé, de tournesol et de maïs, ainsi que les flux de CO2 et d'eau sur les cultures de blé et de tournesol. La végétation, pouvant se développer sur les parcelles pendant les périodes d'interculture, a également été prise en compte afin d'améliorer l'estimation des flux de CO2 et d'eau. Cela a notamment permis de quantifier l'impact des cultures intermédiaires sur les composantes du bilan C des parcelles allouées aux grandes cultures sur la zone d'étude. Le second volet visait à développer un modèle d'introduction de cultures intermédiaires à l'échelle européenne, afin d'estimer le forçage radiatif induit par la modification de l'albédo de surface engendré par cette pratique. Grâce à des produits albédo moyenne résolution (1/20°), développés par le CNRM (et en collaboration avec ce laboratoire), cette approche de modélisation a permis de fournir des estimations de l'effet albédo relatifs aux cultures intermédiaires. Plusieurs scenarii d'introduction ont été simulés pour rendre compte de l'impact de certains facteurs, tels que la neige ou la pluie. Ils ont permis d'alerter sur le potentiel impact négatif de l'assombrissement du sol, induit à long terme (via l'enrichissement des sols en matière organique) par les cultures intermédiaires sur le forçage radiatif des surfaces cultivées. Enfin, comme tout changement de pratique agricole induit des effets biogéochimiques et biogéophysiques sur le climat, une analyse de ces effets couplés a été menée grâce à l'utilisation combinée de ces deux approches de modélisation. Note de contenu : Introduction générale 1- Simulation spatialisée des bilans de C sur grandes cultures 2- Intégration d’un module de bilan hydrique à SAFY-CO2 3- Estimation de l’effet albédo des cultures intermédiaires 4- Impacts de l’occupation du sol pendant l’interculture sur les flux de CO2, d’eau et sur l’albédo 5- Analyse des effets albédo à court et long termes des cultures intermédiaires 6- Discussion Conclusion générale Numéro de notice : 28317 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Surfaces et interfaces continentales, Hydrologie : Toulouse 3 : 2021 Organisme de stage : CESBIO DOI : sans En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03325160/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98241

Using climate-sensitive 3D city modeling to analyze outdoor thermal comfort in urban areas / Rabeeh Hosseinihaghighi in ISPRS International journal of geo-information, vol 9 n° 11 (November 2020)  

Public [article]  inISPRS International journal of geo-information > vol 9 n° 11 (November 2020) . - n° 688 Titre : Using climate-sensitive 3D city modeling to analyze outdoor thermal comfort in urban areas Type de document : Article/Communication Auteurs : Rabeeh Hosseinihaghighi, Auteur ; Fatemeh Izadi, Auteur ; Rushikesh Padsala, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : n° 688 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications SIG [Termes IGN] albedo [Termes IGN] arbre urbain [Termes IGN] ArcGIS [Termes IGN] changement climatique [Termes IGN] CityEngine [Termes IGN] climat urbain [Termes IGN] distribution spatiale [Termes IGN] gestion urbaine [Termes IGN] modèle 3D de l'espace urbain [Termes IGN] modèle de simulation [Termes IGN] Montréal (Québec) [Termes IGN] planification urbaine [Termes IGN] température Résumé : (auteur) With increasing urbanization, climate change poses an unprecedented threat, and climate-sensitive urban management is highly demanded. Mitigating climate change undoubtedly requires smarter urban design tools and techniques than ever before. With the continuous evolution of geospatial technologies and an added benefit of analyzing and virtually visualizing our world in three dimensions, the focus is now shifting from a traditional 2D to a more complicated 3D spatial design and assessment with increasing potential of supporting climate-responsive urban decisions. This paper focuses on using 3D city models to calculate the mean radiant temperature (Tmrt) as an outdoor thermal comfort indicator in terms of assessing the spatiotemporal distribution of heat stress on the district scale. The analysis is done to evaluate planning scenarios for a district transformation in Montreal/Canada. The research identifies a systematic workflow to assess and upgrade the outdoor thermal comfort using the contribution of ArcGIS CityEngine for 3D city modeling and the open-source model of solar longwave environmental irradiance geometry (SOLWEIG) as the climate assessment model. A statistically downscaled weather profile for the warmest year predicted before 2050 (2047) is used for climate data. The outcome shows the workflow capacity for the structured recognition of area under heat stress alongside supporting the efficient intervention, the tree placement as a passive strategy of heat mitigation. The adaptability of workflow with the various urban scale makes it an effective response to the technical challenges of urban designers for decision-making and action planning. However, the discovered technical issues in data conversion and wall surface albedo processing call for the climate assessment model improvement as future demand. Numéro de notice : A2020-728 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.3390/ijgi9110688 Date de publication en ligne : 19/11/2020 En ligne : https://doi.org/10.3390/ijgi9110688 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96335 [article]

Hyperspectral image clustering with Albedo recovery Fuzzy C-Means / Peyman Azimpour in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 41 n° 16 (01-10 May 2020)  

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Fusion d'approches photométriques et géométriques pour la création de modèles 3D / Jean Mélou (2020)  

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Residences information extraction from Landsat imagery using the multi-parameter decision tree method / Yujie Yang in Geocarto international, vol 34 n° 14 ([30/10/2019])  

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Lettre : Existe-t-il des relations formelles entre coefficients de diffusion radar et facteurs de réflectance en optique ? / Jean-Paul Rudant in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 219-220 (juin - octobre 2019)  

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Albedo estimation for real-time 3D reconstruction using RGB-D and IR data / Patrick Stotko in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 150 (April 2019)  

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Simultaneous estimation of leaf area index, fraction of absorbed photosynthetically active radiation, and surface albedo from multiple-satellite data / Han Ma in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 55 n° 8 (August 2017)  

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Refining geometry from depth sensors using IR shading images / Gyeongmin Choe in International journal of computer vision, vol 122 n° 1 (March 2017)  

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Improving winter leaf area index estimation in coniferous forests and its significance in estimating the land surface albedo / Rong Wang in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 119 (September 2016)  

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Retrieving surface variables by integrating ground measurements and earth observation data in forest canopies : a case study in Speuldersbos forest / Kitsiri Weligepolage (2015)    

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Seeing through shadow: Modelling surface irradiance for topographic correction of Landsat ETM+ data / Tobias Schulmann in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 99 (January 2015)  

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