محققان نسبت به استفاده از محصولات بازتابی سطح لندست برای مطالعات طولانی مدت کیفیت آب هشدار می دهند
این مقاله توسط علم لندست ناسا. توسط Laura EP Rocchio، تیم ارتباطات و مشارکت عمومی Landsat.
برای بیش از نیم قرن، ماهواره های Landsat داده های مربوط به سطح زمین را ثبت کرده اند و به دانشمندان توانایی مشاهده تغییرات آب و هوا و چشم انداز را می دهند. با هر نسل لندست سنسورها، ابزارها پیچیده تر و اندازه گیری های آنها دقیق تر شده اند.
توجه دقیق به کالیبراسیون داده های Landsat، توسعه الگوریتم و محصولات کاربر نهایی منجر به استفاده گسترده از داده ها برای تجزیه و تحلیل سری های زمانی جهانی شده است. نشان دادن روندهای جهانی در بسیاری از زمینه های بیوفیزیکی– آتش سوزی، کشاورزی، استفاده از آب، پوشش جنگلی، گسترش شهری و رکود یخبندان.
فیزیکدانان برجسته اتمسفر اصلاحات جوی را برای Landsat در آن گزارش ایجاد کرده اند جو مداخله گر بین ماهواره و سطح زمین این اصلاحات برای ایجاد محصولات بازتابی سطح قوی مورد استفاده برای روندهای جهانی اعمال می شود که جدیدترین آنها است محصول بازتاب سطح USGS Landsat Collection 2 Level 2.
همانطور که از نامش پیداست، لندست برای نظارت بر سطح زمین توسعه یافته است، اما وضوح رادیومتری بهبود یافته و پوشش طیفی لندست 8 و 9 راه جدیدی را برای علم ستون آب با هدف قرار دادن شفافیت آب، زیست توده آبزی، لجن مواد آلی معلق و موارد مشابه ایجاد کرد. در حالی که جلبک‌های شناور، پوشش گیاهی آبزی نوظهور، و زباله‌های سطحی تاریخی را می‌توان در سراسر رکورد لندست ردیابی کرد، حسگرهای قدیمی‌تر لندست دقت لازم برای استفاده برای مطالعات ستون آب را ندارند.
با این حال، اخیرا نامه در لیمنولوژی و اقیانوس شناسی جزئیاتی که باید هنگام استفاده از محصولات بازتاب سطحی مجموعه 2 برای علم ستون آب رعایت شود، زیرا این زمینه به آبزیان خاص نیاز دارد، یا تصحیح جوی “آب تنظیم شده”. . به کاربران توصیه می شود به جای آن استفاده کنند محصول موقت Aquatic Reflectance در دسترس از USGS برای مطالعات ستون آب. همچنین به آنها توصیه می‌شود که از محصولات بازتابی سطحی برای انجام تجزیه و تحلیل روند ستون آب طولانی‌مدت با داده‌های ماهواره‌ای قبل از Landsat 8 استفاده نکنند، مگر اینکه از نسبت‌های باند یا روش‌های دیگر برای تصحیح سوگیری‌های مشاهده‌شده استفاده کنند.
برای رسیدن به این نتایج، نویسندگان مطالعه از یک زیرمجموعه ~ 12000 استفاده کردند در محل اندازه گیری بازتاب طیفی (عمدتاً از دسترسی باز مجموعه داده GLORIA) برای ارزیابی کیفیت بازتاب سطح مجموعه 2 برای مطالعات ستون آب. در مقایسه در محل داده‌های جمع‌آوری‌شده در یک روز از روگذرهای لندست در چندین مکان جغرافیایی، نویسندگان دریافتند که محصولات بازتابی سطحی برای Landsat 5 و 7 فاقد دقت لازم برای استفاده در مطالعات دقیق کیفیت آب هستند – بیش از 25 درصد انعکاس بدنه‌های آبی را بیش از حد تخمین می‌زنند. . این تخمین بیش از حد به این معنی است که با استفاده از سری‌های زمانی Landsat 5 و 7 Surface Reflectance در ترکیب با سری‌های Landsat 8 و 9، روندهای کاذب نزولی شناسایی خواهند شد.
وضوح فضایی لندست در مقیاس انسانی، آن را به منبعی مهم برای تحقیقات آب های داخلی و ماهواره نسل بعدی تبدیل می کند. لندست بعدیبرای مطالعات ستون آب حتی بهتر از Landsat 8 و 9 خواهد بود. نیما پهلووا، یکی از نویسندگان این مطالعه و عضو تیم علمی Landsat 2018-2023 می گوید که باند طیفی جدید 412 نانومتری Landsat Next سهم آئروسل خاصی را که بر بازتاب آب تأثیر می گذارد، اندازه گیری می کند. بدنه، تصحیحات جوی تنظیم شده با آب را ممکن می سازد.
USGS و ناسا متعهد به ادامه توسعه و اعتبارسنجی یک الگوریتم ثبت لندست سازگار و قابل اعتماد برای مطالعات ستون آب هستند و برنامه ریزی برای حمایت از مطالعات اصلاح جوی جدید برای Landsat Collection 3 و Landsat Next دارند.
کریس کرافورد، دانشمند پروژه USGS Landsat گفت: «ماموریت Landsat در ابتدای ارائه محصولات سنجش از راه دور آبزیان عملیاتی، سیستماتیک و با کیفیت است. تکنیک‌های تصحیح جوی قوی همراه با عدم قطعیت‌های رصدی کمی، برای امکان‌پذیر ساختن استفاده گسترده از آرشیو Landsat برای ارزیابی و نظارت طولانی‌مدت آب‌های ساحلی و داخلی زمین، اساسی هستند.
ارجاع
Maciel، DA; پاخلوان، ن. باربوسا، CCF؛ de Moraes de Novo، EML; پائولینو، آر اس؛ مارتینز، VS; ورموت، ای. کرافورد، سی جی اعتبار آرشیو بازتاب سطح لندست برای علوم آب: مفاهیمی برای تحلیل ابر. نامه هایی در لیمنولوژی و اقیانوس شناسی 2023، https://doi.org/10.1002/lol2.10344
خواندن مرتبط
پشت مقاله: GLORIA – چالش‌ها در توسعه مجموعه داده‌های فراطیفی درجا در سطح جهانی برای سنجش از دور منابع آببا؛ انجمن علوم زمین و محیط زیست
