hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Scienceshydrophysics-1059Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ГИДРОФИЗИКАTECHNICAL HYDROPHYSICSСпутниковый метод, основанный на ковариации, для поддержки деятельности AERONET – верификация данных по цвету океанаA Satellite Covariance-Based Method to Support AERONET Ocean Color Validation ActivitiesПеннучиДж.PennucciG.

Ла Специя

pennucci@nurc.nato.intАльваресА.AlvarezA.

Ла Специя

ТризЧ.TreesC.

Ла Специя

Центр подводных исследований НАТОItaly201228112022546468Copyright © Пеннучи Д., Альварес А., Триз Ч., 20222022Пеннучи Д., Альварес А., Триз Ч.Pennucci G., Alvarez A., Trees C.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/1059

Цель работы – определить места в исследуемой области океана, где натурные измерения для калибровки/верификации (Cal/Val) в течение различных периодов времени обеспечивают наибольшее улучшение радиометрической точности и достоверности результатов, получаемых по спутниковым данным. Представлен метод объединения спутниковых изображений с данными натурных измерений и выработки наилучшей стратегии проведения натурных измерений, подходящей для проведения спутниковой калибровки/верификации. Эта методология использует спутниковые данные, чтобы построить ковариационную матрицу, содержащую информацию о пространственновременнóй изменчивости в исследуемой области. Ковариационная матрица используется в Байесовском методе для объединения спутниковых и натурных данных и создания продукта с наименьшими ошибками. Наилучшее место для калибровки/верификации находится с помощью метода оптимального планирования (Аоптимальный план), который минимизирует расчетную дисперсию объединенного продукта.

 

The objective is to determine the location(s) in any given oceanic area during different temporal periods where in situ sampling for Calibration/Validation (Cal/Val) provides the greatest improvement in retrieving accurate radiometric and derived product data (lowest uncertainties). A method is presented to merge satellite imagery with in situ samples and to determine the best in situ sampling strategy suitable for satellite Cal/Val efforts. This methodology uses satellite acquisitions to build a covariance matrix encoding the spatio-temporal variability of the area of interest. The covariance matrix is used in a Bayesian framework to merge satellite and in situ data providing a product with lower uncertainty. The best in situ location for Cal/Val efforts is retrieved using a design principle (A-optimum design) that looks for minimizing the estimated variance of the merged product.

спутниковые изображениянатурные измерениякалибровка/верификацияобъединенный продуктsatellite imagesfield measurementscalibration-validationmerged productWe express special thanks to the Naval Research Laboratory, Stennis Space Center (NRL-SSC) for support to NURC in the participation of the project «Execution of a Calibration/Validation (Cal/Val) Plans for Oceans Environmental Data Records (EDRS) for the Visible Infrared Spectrometer (VIIRS) sensor on the Preparatory Project (NPP) and National Polar Orbiting Operational Environmental Satellite System (NPOESS)».ReferencesPennucci G., Alvarez A., Trees C. Study of covariance as a function of cloud cover, NURC report (Under Progress), December 2010.Pennucci G., Alvarez A., Trees C. Study of covariance as a function of cloud cover, NURC report (Under Progress), December 2010.Lagerloef G.S.E., Bernstein R.L. Empirical Orthogonal Function Analysis of Advanced Very High Resolution Radiometer Surface Temperature Patterns in Santa Barbara Channel // J. of Geophysical Research. June 15, 1988. V.93, N C6. P.6863–6873.Lagerloef G.S.E., Bernstein R.L. Empirical Orthogonal Function Analysis of Advanced Very High Resolution Radiometer Surface Temperature Patterns in Santa Barbara Channel // J. of Geophysical Research. June 15, 1988. V.93, N C6. P.6863–6873.Zibordi G.B. et all. AERONET-OC: A Network for the Validation of Ocean Color Primary Products // J. Atmos. Oceanic Technol., 26, 1634–1651, DOI: 10.1175/2009JTECHO654.1, 2009.Zibordi G.B. et all. AERONET-OC: A Network for the Validation of Ocean Color Primary Products // J. Atmos. Oceanic Technol., 26, 1634–1651, DOI: 10.1175/2009JTECHO654.1, 2009.http://aeronet.gsfc.nasa.gov/.http://aeronet.gsfc.nasa.gov/.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.