J. P. Rivera, J. Verrelst, J. Delegido, J. Moreno Laboratorio de procesado de imágenes (LPI)

Parque Científico – Universidad de Valencia.

CONTENIDO

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Caracterización de la vegetación es clave para mejorar el entendimiento del ciclo climático

Futuras misiones espaciales junto con el

desarrollo de nuevos espectrómetros

ofrecerán un nuevo horizonte en la

investigación de las dinámicas terrestres.

Estimación de parámetros biofísicos

Empíricos y semiempíricos

Estadísticos:

Paramétricos

No Paramétricos

Base física:

Modelos de transferencia

radiativa

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Las relaciones o índices espectrales (IE) son un método ampliamente usado para la estimación de parámetros biofísicos.

Nuevas misiones

Sentinel-2

Nuevos espectrómetros

EnMAP HYPERSPECTRAL IMAGER (HSI)

Necesario nuevos algoritmos, estrategia de inversión y programas computacionales

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ARTMO

ARTMO

Inter Operativo

Flexible

Robusto

Intuitivo

Desarrollo conceptual Desarrollo arquitectura

Automated Radiative Transfer Models Operator

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ARTMO

Modelo Referencia Código Fuente

Prospect-4 Feret et al., 2008 Matlab

Prospect-5 Feret et al., 2008 Matlab

FluorMODleaf Pedrós et al., 2010 Archivo ejecutable

4SAIL Jacquemoud et al., 2009 Matlab

FluorSAIL Zarco-Tejada et al., 2006 Archivo ejecutable

FLIGHT North, P. 1996 Archivo Ejecutable

SLC – Prospect + 4SAIL2 Verhoef & Bach. 2007 Archivo Mex (Matlab)

SCOPE Van der Tolet al., 2009 Matlab

BLOQUE DE MODELOS TRANSFERENCIA RADIATIVA

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ARTMO BLOQUE DE INVERSION BLOQUE DE HERRAMIENTAS

1. Tablas de búsqueda [LUT] 2. Métodos Estadísticos

14 Regresores: • Paramétricos [4] • No Paramétricos [10]

63 Funciones de mérito

Módulo de sensor

Módulo gráfico

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MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES

BASE DE DATOS

DATOS USUARIO

DATOS MTR

ISCURVAS AJUSTE

IMAGEN SENSOR

MAPA CLASES

INVERSION

IS VS. P.B.PB. ESTIMADOS VS. PB. MEDIDO

MATRIZ IMPACTO REGULARIZACION

MATRIZ R2

EVALUACION

CONFIGURACION

MAPA PARAMETROS

Bloque de entrada de datos Bloque configuracion de parametro para test

Bloque de evaluación ISBloque de estimación de PB por IS

Interfaz gráfica [GUI] del módulo de índices espectrales [MIS]

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Bloques e interacciones

MIS

Curvas de ajuste

Índices Espectrales

Datos de entrada

Evaluación Inversión

Configuración

Evaluación y almacenamiento

Ajustes inversión

EstimaciónImágenes

Mapa Parámetro biofísico

MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES GUI para las ecuaciones de los índices espectrales

GUI para las funciones de ajuste

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MIS

Curvas de ajuste

Índices Espectrales

Datos de entrada

Evaluación Inversión

Configuración

Evaluación y almacenamiento

Ajustes inversión

EstimaciónImágenes

Mapa Parámetro biofísico

MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES

Entradas de datos bloque de modelos de transferencia radiativa

Entradas de datos por el usuario

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MIS

Curvas de ajuste

Índices Espectrales

Datos de entrada

Evaluación Inversión

Configuración

Evaluación y almacenamiento

Ajustes inversión

EstimaciónImágenes

Mapa Parámetro biofísico

MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES

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MIS

Curvas de ajuste

Índices Espectrales

Datos de entrada

Evaluación Inversión

Configuración

Evaluación y almacenamiento

Ajustes inversión

EstimaciónImágenes

Mapa Parámetro biofísico

MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES

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MIS

Curvas de ajuste

Índices Espectrales

Datos de entrada

Evaluación Inversión

Configuración

Evaluación y almacenamiento

Ajustes inversión

EstimaciónImágenes

Mapa Parámetro biofísico

MÓDULO DE ÍNDICES ESPECTRALES

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MIS

Curvas de ajuste

Índices Espectrales

Datos de entrada

Evaluación Inversión

Configuración

Evaluación y almacenamiento

Ajustes inversión

EstimaciónImágenes

Mapa Parámetro biofísico

Data:

SPARC campaign, Barrax, Spain

Field data: (230 muestras)

• LCC measured with CCM-200

• LAI measured with LiCor LAI-2000

Spectral data:

• CHRIS mode 1 (62 bands; 34m) nadir spectra

CASO DE ESTUDIO

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ESTIMACIÓN DE LAI

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ESTIMACIÓN DE CLOROFILA

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mg/cm2 mg/cm2

m2/m2 m2/m2

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CONCLUSIONES

• El desarrollo de nuevo sensores y la disponibilidad de mayor cantidad y calidad (res. espectral) de datos hacen necesario contar con paquetes computaciones potentes, intuitivos y flexibles.

• La estimación de parámetros biofísicos es un proceso complejo, se

hace necesario mejorar las estrategias de estimación y la evaluación de las sinergias entre los parámetros.

• Modulo de Índices Espectrales [MIS] es una herramienta de apoyo a nivel científico, que contribuirá al diseño de nuevas funciones de estimación y a nivel educativo a la formación de futuros investigadores.

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