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Improved SMAP dual-channel algorithm for the retrieval of soil moisture / Mario Julian Chaubell in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 58 n° 6 (June 2020)
Titre : Improved SMAP dual-channel algorithm for the retrieval of soil moisture Type de document : Article/Communication Auteurs : Mario Julian Chaubell, Auteur ; Simon H. Yueh, Auteur ; R. Scott Dunbar, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 3894 - 3905 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications
[Termes IGN] bande L
[Termes IGN] humidité du sol
[Termes IGN] mission SMAP
[Termes IGN] polarisation
[Termes IGN] radiomètre
[Termes IGN] rugosité
[Termes IGN] teneur en eau de la végétationRésumé : (auteur) The soil moisture active passive (SMAP) mission was designed to acquire L-band radiometer measurements for the estimation of soil moisture (SM) with an average ubRMSD of not more than 0.04 m3/m3 volumetric accuracy in the top 5 cm for vegetation with a water content of less than 5 kg/ m2 . Single-channel algorithm (SCA) and dual-channel algorithm (DCA) are implemented for the processing of SMAP radiometer data. The SCA using the vertically polarized brightness temperature (SCA-V) has been providing satisfactory SM retrievals. However, the DCA using prelaunch design and algorithm parameters for vertical and horizontal polarization data has a marginal performance. In this article, we show that with the updates of the roughness parameter h and the polarization mixing parameters Q , a modified DCA (MDCA) can achieve improved accuracy over DCA; it also allows for the retrieval of vegetation optical depth (VOD or τ ). The retrieval performance of MDCA is assessed and compared with SCA-V and DCA using four years (April 1, 2015 to March 31, 2019) of in situ data from core validation sites (CVSs) and sparse networks. The assessment shows that SCA-V still outperforms all the implemented algorithms. Numéro de notice : A2020-282 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2019.2959239 date de publication en ligne : 15/01/2020 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2019.2959239 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95104
in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 58 n° 6 (June 2020) . - pp 3894 - 3905[article]
Titre : Sea surface roughness observed by high resolution radar Type de document : Monographie Auteurs : Atsushi Fujimura, Editeur scientifique ; Susanne Lehner, Editeur scientifique ; Alex Soloviev, Editeur scientifique ; Xiaofeng Li, Editeur scientifique Editeur : Bâle [Suisse] : Multidisciplinary Digital Publishing Institute MDPI Année de publication : 2019 Importance : 202 p. ISBN/ISSN/EAN : 978-3-03921-747-2 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] bande X
[Termes IGN] image radar moirée
[Termes IGN] image Sentinel-SAR
[Termes IGN] rugosité
[Termes IGN] surface de la mer
[Termes IGN] télédétection en hyperfréquence
[Termes IGN] télédétection spatiale
[Termes IGN] turbulence
[Termes IGN] vague
[Termes IGN] ventRésumé : (Auteur) Changes in sea surface roughness are usually associated with a change in the sea surface wind field. This interaction has been exploited to measure sea surface wind speed by scatterometry. A number of features on the sea surface associated with changes in roughness can be observed by synthetic aperture radar (SAR) because of the change in Bragg backscatter of the radar signal by damping of the resonant ocean capillary waves. With various radar frequencies, resolutions, and modes of polarization, sea surface features have been analyzed in numerous campaigns, bringing various datasets together, thus allowing for new insights into small-scale processes at a larger areal coverage. This Special Issue aims at investigating sea surface features detected by high spatial resolution radar systems, such as SAR. Numéro de notice : 26504 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Recueil / ouvrage collectif DOI : 10.3390/books978-3-03921-747-2 En ligne : https://doi.org/10.3390/books978-3-03921-747-2 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97078
Titre : Numerical and experimental evaluation of terrestrial LiDAR for parameterizing centimeter-scale sea ice surface roughness Type de document : Article/Communication Auteurs : Non-répertorié, Auteur Année de publication : 2015 Article en page(s) : pp 4887 - 4898 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] étalonnage de capteur (imagerie)
[Termes IGN] étalonnage des données
[Termes IGN] état de surface du sol
[Termes IGN] glace
[Termes IGN] rugosité
[Termes IGN] simulation d'imageRésumé : (Auteur) Terrestrial light detection and ranging (LiDAR) offers significant advantages over conventional techniques for measuring the centimeter-scale surface roughness of natural surfaces, such as sea ice. However, the laser scanning technique is inherently limited, principally by the following: 1) the high inclination scanning angle of the sensor with respect to nadir; 2) the precision of the laser ranging estimate; and 3) the beam divergence of the laser. In this paper, we introduce a numerical model that has been designed to simulate the acquisition of LiDAR data over a regular rough surface. Results from the model compare well (r2 = 0.97) with LiDAR observations collected over two experimental surfaces of known roughness that were constructed from medium-density fibreboard using a computer numerical control three-axis router. The model demonstrates that surface roughness parameters are not sensitive to minor variations in the LiDAR sensor's range and laser beam divergence, but are slightly sensitive to the precision of the ranging estimate. The model also demonstrates that surface roughness parameters are particularly sensitive to the inclination angle of the LiDAR sensor. The surface RMS height is underestimated, and the correlation length is overestimated as either the inclination angle of the sensor or the true roughness of the surface increases. An isotropic surface is also increasingly observed as an anisotropic surface as either the inclination angle or the true surface roughness increases. Based on the model results, we propose a set of calibration functions that can be used to correct in situ LiDAR measurements of surface roughness. Numéro de notice : A2015-554 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=77590
in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 53 n° 9 (September 2015) . - pp 4887 - 4898[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 065-2015091 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Retrieving surface variables by integrating ground measurements and earth observation data in forest canopies : a case study in Speuldersbos forest / Kitsiri Weligepolage (2015)
Titre : Retrieving surface variables by integrating ground measurements and earth observation data in forest canopies : a case study in Speuldersbos forest Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Kitsiri Weligepolage, Auteur Editeur : Enschede [Pays Bas] : University of Twente Année de publication : 2015 Collection : ITC Dissertation num. 269 Importance : 148 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-90-365-3876-3 Note générale : bibliographie
University of Twente, Faculty of Geo-Information and Earth ObservationLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] aiguille
[Termes IGN] albedo
[Termes IGN] canopée
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] Fagus (genre)
[Termes IGN] hauteur des arbres
[Termes IGN] image AHS
[Termes IGN] image thermique
[Termes IGN] modèle numérique de surface de la canopée
[Termes IGN] Pinophyta
[Termes IGN] Pseudotsuga menziesii
[Termes IGN] réflectance végétale
[Termes IGN] rugosité
[Termes IGN] température au solRésumé : (auteur) The main objective of this study is to integrate tower-based measurements with ED data for estimating spatially and temporally distributed surface variables of a forest canopy for improved quantification of surface-atmosphere interactions. This study mainly focuses on three of the most important surface variables for estimating surface fluxes, namely the aerodynamic roughness, land surface albedo and land surface temperature.
In chapter 2, a framework is presented for estimating aerodynamic roughness parameters: the momentum roughness length (z0) and the displacement height (do) of a coniferous forest stand using remote sensing data. The specific objective of the study is to make use of high resolution Terrestrial Laser Scanning (TLS) data together with Airborne Laser Scanning (ALS) data to digitally map the upper canopy surface in order to generate high resolution digital Canopy Height Models (CHMs). The digital CHMs were subsequently used to extract surface geometric parameters of the upper canopy surface. Eventually the surface geometric parameters were used as input variables in the selected morphometric models to estimate aerodynamic roughness parameters. It was observed that the estimated values of zo and do depend very much on the selected model. Comparison of model estimated roughness parameters against the literature values for similar surface types has shown that the technique can be successfully applied to estimate forest surface roughness by tuning some of the model parameters to resemble the forest structure of the study area.
Chapter 3 describes the use of these two aerodynamic methods to estimate momentum roughness length and displacement height of Douglas fir forest using simultaneous micrometeorological and flux measurements. When the flux-gradient method was used to objectively determine zo and do, corrections for roughness sub-layer effects proved to be important. A new iterative method is employed to solve the set of equations when the corrections were made. In the absence of experimentally determined roughness sub-layer height, the corrections of Harman and Finnigan (2007) yielded the best overall estimates of aerodynamic parameters. Comparison with results of over 25 other studies has shown that the results obtained in this work fit the general trend rather well. Two quadratic relationships are proposed to predict do and ha based on the observed mean tree height. These simple relationships can be easily incorporated to large scale land surface models, provided that spatially distributed tree height information is available. The flux-variance technique is shown to be robust even when measurements are made in the roughness sub-layer. However the technique cannot be objectively used to estimate zo and do as no explicit method exists to select the exact value for coefficient C1.
A detailed investigation of stand level surface albedo variability of a patchwork forest is presented in chapter 4. The top of the canopy reflectance in the visible and near-infrared domain retrieved from airborne and satellite imageries were integrated to estimate spatially distributed surface albedo while the tower-based radiation measurements in the solar-reflective region were used to obtain the temporal variation of surface albedo over a needleleaf forest canopy. The diurnal variation of surface albedo is consistent with the previous findings for needleleaf forest canopies. The spatial mean surface albedo values estimated from remote sensing data for needleleaf (pure Douglas fir), broadleaf (pure Beech) and mixed forest classes are 0.09, 0.13 and 0.11 respectively. Both visual characteristics and descriptive statistics indicate that with increased pixel size, the spatial variability of albedo progressively decreases. The semivariogram analysis was more insightful to perceive the nature and causes of albedo spatial variability in different forest classes in relation to sensor spatial resolution.
Finally a theoretical basis for directional LST estimation from top of the atmosphere radiance measurements is presented along with a spatio-temporal analysis of remotely sensed LST and concurrently carried out ground-based radiation together with contact temperature measurements in a Douglas fir forest. For the analysis we used remotely sensed TIR data from Airborne Hyperspectral Scanner to estimate spatially distributed LST of forested area. The AHS sensor, with 10 thermal bands covering the range between 8 and 13pm of the electromagnetic spectrum is an example of the new generation of airborne sensors with multispectral thermal infrared capabilities. The data acquired from the AHS sensors provided the opportunity to retrieve the directional LST of the forest canopy with a very high spatial resolution for both nadir and oblique view angles. Also the concurrent tower-based temperature measurements provided limited ground truth for a spatio-temporal analysis of surface temperature in an area covered with Douglas fir trees. The method adopted here for concurrent determination of LST and LSE is the widely-used TES algorithm together with the MODTRAN4 preprocessor for calculating the required atmospheric contributions. AHS derived average temperature values are generally in good agreement with the tower based component temperature measured at 24 m level whereas the component temperatures (trunk) measured at 17 m are consistently higher. It may be noted that in comparison with off-nadir radiometric temperature the TES method provides average LST with RMSE around 1.9K while the corresponding value with respect to component temperature measured at 24 m is around 1.4 K.Note de contenu : 1- Introduction
2- Estimation of canopy aerodynamic roughness using morphometric methods
3- Effects of sub-layer corrections on the roughness parametrization of a Douglas fir forest
4- Effects of spatial resolution on estimating surface albedo
5- Retrieving directional temperature using multiplatform thermal data
6- Conclusion and recommendationsNuméro de notice : 14944 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD : Geo-Information and Earth Observation : University of Twente : 2015 En ligne : http://www.itc.nl/Pub/Home/library/Academic_output/AcademicOutput.html?l=16&y=15 Format de la ressource électronique : URL sommaire Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=77060 Documents numériques
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14944 Retrieving surface variablesAdobe Acrobat PDFSuivi de l’enneigement saisonnier sur un site de haute altitude par balayage laser terrestre / Aymeric Richard (2015)
Titre : Suivi de l’enneigement saisonnier sur un site de haute altitude par balayage laser terrestre Type de document : Mémoire Auteurs : Aymeric Richard, Auteur Editeur : Strasbourg : Institut National des Sciences Appliquées INSA Strasbourg Année de publication : 2015 Importance : 69 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Mémoire de fin d'études INSA StrasbourgLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] analyse spatiale
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] état de l'art
[Termes IGN] Isère (38)
[Termes IGN] manteau neigeux
[Termes IGN] montagne
[Termes IGN] qualité des données
[Termes IGN] rugosité
[Termes IGN] télémètre laser terrestre
[Termes IGN] ventIndex. décimale : INSAS Mémoires d'ingénieur de l'INSA Strasbourg - Topographie, ex ENSAIS Résumé : (Auteur) Afin de suivre l’enneigement saisonnier sur un site expérimental de haute altitude, au Col du Lac Blanc, situé à 2720 m dans le massif des Grandes Rousses, à proximité du domaine skiable de l’Alpe d’Huez, les chercheurs du CEN et d’IRSTEA, utilisent un scanner laser terrestre depuis l’hiver 2010-2011. Ce projet de fin d’études s’est d’abord penché sur le principe du scanner laser terrestre et ses sources d’erreurs, liées notamment à la numérisation de la neige. Puis, une méthode de production systématique de cartes de hauteurs de neige a été établie afin de traiter l’ensemble des données collectées. Ensuite, une étude a permis de connaître l’incertitude sur les hauteurs de neige obtenues. A partir des cartes de hauteurs de neige créées, l’influence de la topographie du site d’étude sur la variabilité spatiale et temporelle de la neige au cours de la saison hivernale 2014-2015 a été explorée. Enfin, la possibilité de caractériser la rugosité de surface du manteau neigeux à partir des levés lasergrammétriques sur le site d’étude a été prospectée. Note de contenu : 1. Introduction
1.1. Le Centre d'Etudes de la Neige
1.2. Objectifs du projet de fin d'études
1.3. Plan du mémoire
2. Etat de l'art
2.1. La neige : son évolution
2.2. La variabilité spatiale et temporelle de la hauteur de neige
2.3. Le transport de neige par le vent
2.4. La modélisation du manteau neigeux à Météo France
2.5. L'utilisation du scanner laser terrestre pour suivre l'enneigement
3. L'acquisition et le traitement des données
3.1. Le site expérimental du Col du Lac Blanc
3.2. La zone d'étude
3.3. L'acquisition des données
3.4. Le post traitement
4. La qualité des cartes de hauteurs de neige
4.1. Moyens mis en œuvre pour évaluer la qualité de nos données
4.2. Détermination théorique de la qualité des nuages de points
4.3. Comparaisons
5. Rendus graphiques
6. L'étude des relations entre les paramètres topographiques et la répartition des hauteurs de neige sur le site expérimental du col du lac blanc
6.1. L’intérêt de cette étude
6.2. Calcul des 5 paramètres topographiques du site
6.3. Calcul des corrélations entre les hauteurs de neige et les paramètres topographiques sur la zone d’étude
6.4. Résultats
7. L'étude de la rugosité de surface
7.1. La rugosité de surface et son intérêt
7.2. Méthode d’analyse
7.3. Le calcul de la rugosité de surface
7.4. L’étude de la faisabilité de la caractérisation de la rugosité de surface du manteau neigeux à partir du SLT au Col du lac Blanc
7.5. Résultats des expérimentations
8. Perspectives d’avenir
8.1. Modification du mode opératoire sur le site d’étude
8.2. Utilisation d’un drone pour le suivi de l’enneigement au Col du Lac Blanc
8.3. Suivi de l’enneigement sur une piste de ski alpin par balayage laser terrestre
9. ConclusionNuméro de notice : 22498 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire ingénieur INSAS Note de thèse : Mémoire d'ingénieur : Topographie : Strasbourg, INSA : 2015 Organisme de stage : Centre d’Etudes de la Neige CEN (CNRM) Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=80914 Documents numériques
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