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Un nuevo TES orientado a materiales para la temperatura de la superficie terrestre y la recuperación de SUHI en áreas urbanas: Estudio de caso sobre Madrid en el marco de la futura misión TRISHNA

Año: 2021 | Colección: Investigación | Categoría:
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El seguimiento de la Temperatura de la Superficie Terrestre (LST) por teledetección en áreas urbanas es de gran interés para estudiar el efecto Isla de Calor Urbana Superficial (SUHI). Por ello, es uno de los objetivos de la futura misión espacial TRISHNA, que llevará a bordo un radiómetro térmico de cuatro bandas a una resolución espacial de 60 m, adquiriendo datos diurnos y nocturnos.

En este estudio, se simulan datos similares a TRISHNA a partir de datos de Airborne Hyperspectral Scanner (AHS) sobre el área urbana de Madrid con una resolución de 4 m. Para recuperar la LST, se aplica el algoritmo de separación de temperatura y emisividad (TES) con cuatro bandas espectrales considerando dos enfoques originales principales en comparación con el algoritmo TES clásico. En primer lugar, se consideran conjuntos de datos de calibración y validación con una gran cantidad de materiales artificiales (llamada base de datos de orientación urbana), a diferencia de la mayoría de los estudios anteriores que no utilizan una gran cantidad de espectros de materiales artificiales durante el paso de calibración, lo que afecta a la recuperación de la LST sobre estos materiales. Este enfoque produce un algoritmo TES con una relación empírica, llamado 1MMD TES. En segundo lugar, se utilizan dos relaciones empíricas, una para los materiales artificiales y otra para los naturales. Estas relaciones se definen gracias a dos conjuntos de datos de calibración (base de datos orientada a superficies artificiales y base de datos orientada a superficies naturales, respectivamente), una que contiene principalmente materiales artificiales y la otra principalmente materiales naturales. Finalmente, con el fin de utilizar dos relaciones empíricas, se proporciona un mapa de clasificación de la cobertura del suelo al algoritmo TES para separar los píxeles artificiales de los naturales. Este enfoque produce un algoritmo TES orientado a materiales con dos relaciones empíricas, denominado 2MMD TES. Para realizar una comparación completa de estos dos apéndices en el algoritmo TES y su impacto en la recuperación de LST, se estudian las resoluciones espaciales de AHS y TRISHNA, es decir, resoluciones de 4 m y 60 m, respectivamente.

En relación con la calibración del algoritmo TES, se concluyó que (1) la base de datos orientada a lo urbano es más representativa de las áreas urbanas que las bases de datos anteriores del estado del arte, y (2) el uso de dos bases de datos (orientada a la superficie artificial y orientada a la superficie natural) en lugar de una, evita la sobreestimación de la LST sobre los materiales naturales y la subestimación sobre los artificiales. Por lo tanto, para ambas resoluciones espaciales estudiadas (AHS y TRISHNA), se encontró que el TES de 2MMD supera al TES de 1MMD. Esta diferencia es especialmente importante para los materiales artificiales, lo que corrobora la conclusión anterior. Además, la comparación con las mediciones terrestres muestra que, en imágenes de resolución espacial de 4 m, el TES de 2MMD supera tanto al TES de 1MMD como al TES de última generación utilizado en este estudio.

Finalmente, se concluye que el método TES 2MMD, con solo cuatro bandas espectrales, recupera mejor la LST sobre materiales naturales y artificiales y que el futuro sensor TRISHNA es adecuado para monitorear la LST sobre áreas urbanas y el efecto SUHI.

Título Original:

"A New Material-Oriented TES for Land Surface Temperature and SUHI Retrieval in Urban Areas: Case Study over Madrid in the Framework of the Future TRISHNA Mission"

Autor/es:

José A. Sobrino, Aurélie Michel, Carlos Granero Belinchon, Charlène Cassante, Paul Boitard, Xavier Briottet, Karine R. M. Adeline, Laurent Poutier
Este recurso está relacionado con las siguientes temas de salud:

Tipo de Documento:

|=|  En Web

Idioma:

Inglés

Año de publicación:

2021

Tamaño del recurso:

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Accesos al recurso:

11

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