Περίληψη: | Η λειτουργική αξιοποίηση της διαθέσιμης πληθώρας τηλεπισκοπικών δεδομένων για την παρακολούθηση των αλλαγών της επιφάνειας της γης σε παγκόσμιο επίπεδο, απαιτεί το σχεδιασμό και την εφαρμογή αποδοτικών κατά το δυνατόν πιο αυτόματων μεθόδων και τεχνικών για τον ακριβή προσδιορισμό ατμοσφαιρικά διορθωμένων εικόνων, δηλαδή την απόκτηση της
πληροφορίας για την ανακλαστικότητα επιφάνειας της γης.
Προς αυτή την κατεύθυνση, στην παρούσα εργασία σχεδιάστηκε μια μεθοδολογία για τη συγκριτική αξιολόγηση ατμοσφαιρικά διορθωμένων δεδομένων από διαφορετικούς αισθητήρες με
διαφορετικές χωρικές αναλύσεις και υπολογίστηκε η συσχέτισή τους. Η μεθοδολογία εφαρμόστηκε σε δορυφορικά δεδομένα υψηλής και μέσης ανάλυσης, ήτοι Landsat-8, Sentinel-2 και MODIS. Πιο συγκεκριμένα, από τον Landsat-8 αξιοποιήθηκαν τα διαθέσιμα από την υπηρεσία USGS ατμοσφαιρικά διορθωμένα δεδομένα του αλγορίθμου Landsat Surface Reflectance Code (LaSRC), καθώς επίσης και τα αρχικά (raw) δεδομένα τα οποία διορθώθηκαν ραδιομετρικά και ατμοσφαιρικά, στο πλαίσιο αυτής της εργασίας, με τον αλγόριθμο Satellite Signal in the Solar Spectrum (6S). Από τον Sentinel-2 χρησιμοποιήθηκαν τα διαθέσιμα από την ESA δεδομένα που διατηρούν την επίδραση της ατμόσφαιρας (Top of Atmosphere) και μετέπειτα διορθώθηκαν ατμοσφαιρικά με χρήση του εργαλείου Sen2Cor. Τέλος, χρησιμοποιήθηκαν και τα ατμοσφαιρικά διορθωμένα δεδομένα MODIS που διατίθενται από τη NASA. Τονίζεται ότι όλα τα
δεδομένα ήταν εικόνες με ημερομηνία λήψης την ίδια ημέρα και μέχρι 3 ώρες διαφορά. Η ποιοτική και ποσοτική αξιολόγηση μέσω της σύγκρισης των διαθέσιμων δεδομένων στα κανάλια
Κόκκινο (Red) και Εγγύς Υπέρυθρο (NIR), υλοποιήθηκε έχοντας ως εικόνες αναφοράς τις εικόνες MODIS, οι οποίες έχουν εκτενώς αξιολογηθεί στη διεθνή βιβλιογραφία και θεωρούνται αξιόπιστο
προϊόν ανακλαστικότητας επιφανείας. Η σύγκριση αυτή πραγματοποιήθηκε και στις τρεις διαφορετικές χωρικές αναλύσεις των εικόνων αυτών, με την παραγωγή μοντέλων γραμμικής
παλινδρόμησης, έχοντας ως ανεξάρτητη μεταβλητή την εικόνα MODIS. Επιπρόσθετα, πραγματοποιήθηκε και ποιοτική αξιολόγηση του μοντέλου παλινδρόμησης για το κάθε ζεύγος
εικόνων, με την παραγωγή απόλυτων εικόνων διαφοράς που αποτύπωσαν χωρικά προβλήματα του μοντέλου μεταξύ των εικόνων MODIS και των νέων, εξαρτημένων από την εικόνα MODIS, εικόνων των τριών αισθητήρων, που προέκυψαν μετά την εφαρμογή του μοντέλου. Συνδυάζοντας τα αποτελέσματα της ποσοτικής και ποιοτικής αξιολόγησης των συσχετίσεων που
προέκυψαν, μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι τα περισσότερα σφάλματα εντοπίζονται σε περιοχές με υγρασία ή νερό, όπως σε καλλιέργειες με υγρασία, στο δέλτα του ποταμού Νείλου και
κατά μήκος αυτού, ιδιαίτερα στη μελέτη του εγγύς υπέρυθρου καναλιού. Επιπρόσθετα, οι συσχετίσεις των δεδομένων από διαφορετικούς δέκτες, τόσο στη χωρική ανάλυση του MODIS,
δηλαδή στα 232m, όσο και στις υπόλοιπες, παρουσίασαν πιο ικανοποιητικά αποτελέσματα, για τις εικόνες Landsat-8 της USGS, από ότι για αυτές της Sentinel-2. |