Proceedings of the Symposium on Global and Environmental Monitoring: Proceedings of the Symposium on Global and Environmental Monitoring

Bibliographic data

Multivolume work

Persistent identifier:: 856665355

Title:: Proceedings of the Symposium on Global and Environmental Monitoring

Sub title:: techniques and impacts ; September 17 - 21, 1990, Victoria Conference Centre, Victoria, British Columbia, Canada

Year of publication:: 1990

Place of publication:: Victoria, BC

Publisher of the original:: [Verlag nicht ermittelbar]

Identifier (digital):: 856665355

Language:: English

Document type:: Multivolume work

Volume

Persistent identifier:: 856669164

Title:: Proceedings of the Symposium on Global and Environmental Monitoring

Sub title:: techniques and impacts; September 17 - 21, 1990, Victoria Conference Centre, Victoria, British Columbia, Canada

Scope:: XIV, 912 Seiten

Year of publication:: 1990

Place of publication:: Victoria, BC

Publisher of the original:: [Verlag nicht ermittelbar]

Identifier (digital):: 856669164

Illustration:: Illustrationen, Diagramme, Karten

Signature of the source:: ZS 312(28,7,1)

Language:: English

Usage licence:: Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)

Editor:: International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, Commission of Photographic and Remote Sensing Data

Publisher of the digital copy:: Technische Informationsbibliothek Hannover

Place of publication of the digital copy:: Hannover

Year of publication of the original:: 2016

Document type:: Volume

Collection:: Earth sciences

Chapter

Title:: [WP-4 INTERPRETATION AND MODELLING]

Document type:: Multivolume work

Structure type:: Chapter

Chapter

Title:: EXTRACTION DES PARAMÈTRES OPTIQUE DES AÉROSOLS AU-DESSUS DES SURFACES TERRESTRES À PARTIR DES IMAGES AVHRR-NOAA. Alain ROYER, Norman T. O'NEILL, et Pierre CÔTÉ CARTEL, Bruce McArthur

Document type:: Multivolume work

Structure type:: Chapter

463 EXTRACTION DES PARAMÈTRES OPTIQUE DES AÉROSOLS AU-DESSUS DES SURFACES TERRESTRES À PARTIR DES IMAGES AVHRR-NOAA Alain ROYER, Norman T. O'NEILL, et Pierre CÔTÉ CARTEL, Université de Sherbrooke, Québec, Canada J1K 2R1 Bruce McARTHUR Atmospheric Environment Service, Downsview, Ontario, Canada RÉSUMÉ Une procédure de cartographie des aérosols au-dessus des continents est proposée à partir de l'inversion des luminances apparentes enregistrées par le capteur AVHRR des satellites NOAA dans les canaux visibles (1) et infrarouge (2). La comparaison des valeurs déduites des images au-dessus de surfaces végétales et d'eau, avec des mesures d'épaisseur optique des aérosols effectuées au sol dans 4 stations différentes dans l'Est du Canada permet une première validation de la méthode. Cependant le manque de données simultanées sol-image ne permet pas d'apprécier précisément l'erreur due aux variations de surface dans l'inversion. Les problèmes de réflectance bidirectionnelle et de discrimination des surfaces végétales stables et homogènes considérées (forêt boréale par exemple) sont discutés. Mots clés: Aérosols, AVHRR-NOAA, modèle d'inversion, surfaces végétales et eau. ABSTRACT EXTRACTION OF AEROSOL OPTICAL PARAMETERS OVER CONTINENTAL AREAS USING NOAA-AVHRR IMAGES A procedure for the mapping of aerosols over continental areas using the inversion of apparent radiances recorded by the NÔAA-AVHRR sensor in the visible (1) and infrared channels (2) is proposed. The procedure is evaluated by comparing aerosol optical depths derived from the images over vegetation and water targets with ground based measurements acquired at four stations in eastern Canada. The results show weak correlation over vegetation sites and stronger correlation over water bodies. Various factors which influence the observed scatter over the vegetation sites are discussed. There include effects of bidirectional (non Lambertian) reflectance, target inhomogeneity and spatial sampling problems. 1. INTRODUCTION Les aérosols troposphériques peuvent jouer un rôle important dans le bilan radiatif de la Terre. Des variations de leurs propriétés optiques et physiques (concentration, taille et nature) peuvent en effet entraîner des variations importantes des effets d'absorption et de diffusion du rayonnement qu'ils provoquent dans le spectre solaire ( de 0,3 à 4,0 |im). De plus, les variations spatiales de ces paramètres permettent d'analyser leurs sources et puits ainsi que le transport des masses d'air associées. La caractérisation des aérosols est donc un problème important que les satellites d'observation de la terre permettent dans une certaine mesure d'appréhender quantitativement. Par exemple, la détermination de leur concentration intégrée sur une colonne verticale ou de leur épaisseur optique d'atténuation est actuellement bien étudiée par de nombreux auteurs à partir des luminances du capteur AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) des satellites météorologiques NOAA. Cependant toutes ces études ont été effectuées au-dessus de l'océan (Rao et al., 1989; O'Brien et Mitchell, 1988; Royer et al., 1988; Takayama et Takashima, 1986). La présente étude examine la possibilité de déterminer l'épaisseur optique des aérosols au-dessus des continents. L'inversion des luminances satellitaires au- dessus de surfaces végétales denses et homogènes comme la forêt boréale et des lacs de grande taille est discutée à partir d'une série chronologique d'image NOAA 9, 10 et 11 des étés 1987 et 1989 dans l'Est du Canada (région des Grands lacs et bouclier canadien) (Tableau 1). 2. MÉTHODOLOGIE Le principe du modèle d'inversion des luminances AVHRR dans les canaux 1 (~ 0,58 - 0,68 |im) et 2 (~ 0,73 - 1,10 |im) des satellites NOAA est schématisé par l'organigramme de la Figure 1. Dans les conditions d'un ciel sans nuage, le signal reçu au capteur est fonction de l'absorption et de la diffusion atmosphérique (où les effets moléculaires sont supposés découplés de ceux des aérosols) et de l'albédo de la surface sous-jacente. Ainsi, pour une surface de réflectance stable et connue, on peut, moyennant certaines hypothèses sur la nature des aérosols (distribution de la taille et indice de réfraction) considérer que les changements de luminances apparentes au capteur ne sont dus qu'aux variations des effets optiques de ces aérosols. Comme le canal 1 est centré dans la bande d'absorption chlorophylienne, il est raisonnable d'admettre que la signature spectrale de la végétation dense à forte biomasse reste stable. Les sites de végétation sont obtenus par seuillage d'une image de l'indice de végétation [NDVI = (canal 2 - canal 1) / (canal 2 + canal 1)] . On peut ainsi discriminer trois types de surfaces: eau, végétation et autres (sol nus, pixels mixtes, nuages...). Pour l'eau et la végétation, il est nécessaire de définir un modèle de réflectance. Dans la bande rouge (0,6-0,7 [tm), la réflectance de la forêt est de l'ordre de 2-3% (Kfaufman et Sendra, 1988). Cependant, si on intègre ces valeurs sur une bande passante plus large (cas du canal 1 de AVHRR), la réflectance intégrée peut être plus grande, de l'ordre de 4 à 6% suivant les modèles. Dans cette étude, une

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