Determinació de la temperatura mitjançant teledetecció

DOI: 10.3369/tethys.2010.7.06

Tethys núm. 7 pàg.: 67 - 75

Resum

El coneixement de la temperatura de la superfície terrestre (TST) és de gran importància ja que serveix per a entendre processos com l’intercanvi d’energia entre superfície i atmosfera, les necessitats hídriques en sòls agrícoles, la prevenció i control d’incendis o l’evolució del canvi climàtic. A més, s’ha d’intentar conèixer el seu valor amb suficient precisió. Per això, es tenen en compte dos factors molt importants: les condicions ambientals al voltant de la superfície i la pròpia emissivitat d’aquesta última. Quan es realitza una mesura de la TST, s’han d’aplicar dos tipus de correcció: primer una correcció atmosfèrica amb la finalitat d’eliminar la contribució d’aquesta en mesures realitzades des de satèl_lit i una segona correcció provocada per l’efecte de l’emissivitat de la superfície quan la mesura es realitza tant des de satèl_lit com en camp. Aquest treball es centra en portar a terme una exhaustiva revisió de la metodologia utilitzada actualment per realitzar les dues correccions. Per al cas de l’emissivitat de superfícies, es mostraran les tècniques conegudes per determinar-la i els mètodes utilitzats per a la seva correcció. En el cas de la correcció atmosfèrica, aquí s’exposaran dos mètodes àmpliament contrastats: el mètode monocanal i el mètode d’absorció diferencial split-window, que evita la necessitat de fer servir radiosondatges atmosfèrics amb la finalitat de corregir l’efecte radiatiu de l’atmosfera. El coneixement de tota la metodologia exposada al llarg d’aquest treball serà de gran ajuda per a qualsevol interès que es tingui en l’estudi de la TST, des de satèl_lit o a nivell del terra.

Referències

  • - Becker, F. i Li, Z.-L., 1995: Surfaces temperature and emissivity at various scales: Definition, measurement and related problems, Int J Remote Sens, 12, 225–253.
  • - Berk, A., Anderson, G. P., Acharya, P. K., Chetwynd, J. H., Bernstein, L. S., i Shettle, E. P., 1999: MODTRAN 4 user’s manual, MA: Air Force Research Laboratory, Space Vehicles Directorate, Air Force Material Command, Hascom AFB, 95.
  • - Buettner, K. J. i Kern, C. D., 1965: The determination of infrared emissivities of terrestrial surfaces, J Geophys Res, 70, 1324–1337, doi: 10.1029/JZ070i006p01329.
  • - Caselles, V., Coll, C., i Sobrino, J. A., 1991: La Teledetección en el seguimiento de los fenómenos naturales, Servicio de publicaciones de la Universitat de Valencia, València, 95-140, 149-182.
  • - Coll, C. i Caselles, V., 1997: A split-window algorithm for land surface temperature from adnvanced very high resolution radiometer data: Validation and algorithm comparison, J Geophys Res, 102, 1697–16, 713, doi: 10.1029/97JD00929.
  • - Coll, C., Valor, E., Caselles, V., i Niclòs, R., 2003: Adjusted Normalized Emissivity Method for surface temperature and emissivity retrieval from optical and thermal infrared remote sensing data, J Geophys Res, 108, 12.1–12.14, doi: 10.1029/2003JD003688.
  • - Dana, R. W., 1969: Measurements of 8-14 microm emissivity of igneous rocks and mineral surfaces, NASA science Report NSG- 632, Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland (USA).
  • - François, C. i Ottlé, C., 1996: Atmospheric corrections in the thermal infrared: Global and water vapor dependent splitwindow algorithms- Applications to ATSR and AVHRR data, IEEE Trans Geosci Remote Sensing, 34, 457–469.
  • - French, A. N., Norman, J. M., i Anderson, M. C., 2003: A simple and fast atmospheric correction for spaceborne remote sensing of surface temperature, IEEE Trans Geosci Remote Sensing, 87, 326–333, doi: 10.1016/j.rse.2003.08.001.
  • - Galve, J. M., Coll, C., Caselles, V., i Valor, E., 2008: An atmospheric radiosounding database for generating Land Surface Temperature algorithm, Remote Sens Environ, 46, 1547–1557, doi: 10.1109/TGRS.2008.916084.
  • - Gillespie, A. R., 1986: Lithologic mapping of silicate rocks using TIMS, in the TIMS data user’s workshop, Publ. Pasadena Calif, 29-44.
  • - Gillespie, A. R., Rokugawa, S., Matsunaga, T., Cothern, J. S., Hook, S., i Kahle, B., 1998: A Temperature and Emissivity Separation algorithm for Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection radiometer ASTER images, IEEE Trans Geosci Remote Sensing, 36, 1113–1126, doi: 10.1109/36.700995.
  • - McMillin, L. M., 1975: Estimation of sea surface temperatures from two infrared window measurements with different absorption, J Geophys Res, 36, 5113–5117, doi: 10.1029/JC080i036p05113.
  • - Niclòs, R., Caselles, V., Coll, C., i Valor, E., 2007: Determination of sea surface temperature at large observation angles using an angular and emissivity-dependent split-window equation, Remote Sens Environ, 111, 107–121, doi: 10.1016/j.rse.2007.03.014.
  • - Prata, A. J., 1993: Land surface temperatures derived from the advanced very high resolution radiometer and the along track scanning radiometer. Theory, J Geophys Res, 98 (D9), 689–16, 702, doi: 10.1029/93JD01206.
  • - Prata, A. J., 2002: Land surface temperatures measurements from space: AATSR algorithm theoretical basis document, CSIRO Atmos. Res., Aspendale, Australia, tech. Rep. 34.
  • - Rouse, J.W., Haas, R. H., Schell, J. A., Deering, D.W., i Harlan, L. C., 1974: Monitoring the vernal advancement of retrogradation of natural vegetation, NASA/GSFC, Type III, Final Report, Greenbelt, MD, p 371.
  • - Rubio, E., Caselles, V., i Badenas, C., 1997: Emissivity measurements of several soils and vegetation types in the 8-14 μm wave band: analysis of two field methods, Remote Sens Environ, 59, 490–521, doi: 10.1016/S0034-4257(96)00123-X.
  • - Schmugge, T. J., Becker, F., i Li, Z.-L., 1991: Spectral emissivity variations observed in airbone surface temperature measurements, Remote Sens Environ, 35, 95–104, doi: 10.1016/0034-4257(91)90003-O.
  • - Valor, E. i Caselles, V., 1996: Mapping land surface emissivity from NDVI: application to european, african and south American areas, Remote Sens Environ, 57, 167–184, doi: 10.1016/0034-4257(96)00039-9.
  • - van de Griend, A. A. i Owe, M., 1993: On the relationship between thermal emissivity and the normalized difference vegetation index for natural surfaces, Int J Remote Sens, 14, 1119–1131, doi: 10.1080/01431169308904400.
  • - Wan, Z., 1999: MODIS land surface temperature. Algorithm theorethical basis document, NAS5-31370.


Creative Commons License

Aquesta obra està subjecta a una llicència de Creative Commons.


Indexats a Scopus, Thomson-Reuters Emerging Sources Citation Index (ESCI), Scientific Commons, Latindex, Google Scholar, DOAJ, ICYT (CSIC)

Finançat parcialment per les Accions Complementàries CGL2007-29820-E/CLI, CGL2008-02804-E/, CGL2009-07417-E i CGL2011-14046-E del Ministeri de Ciència i Innovació del Govern d'Espanya