Étude de la correction de cohérence de l'inversion de l'indice de couleur de l'eau des lacs à partir de données multisources : cas des lacs typiques du Plateau tibétain
La couleur de l'eau des lacs, en tant que reflet direct des propriétés optiques de l'eau, est une variable climatique importante des écosystèmes lacustres. Ces dernières années, l'indice Forel-Ule (FUI), inversé à partir de données de télédétection satellite, a été largement utilisé pour indiquer les variations spatio-temporelles des écosystèmes et de la qualité de l'eau des grands lacs. L'observation coordonnée par plusieurs satellites permet d'augmenter significativement la fréquence d'observation ainsi que la couverture spatiale et temporelle, mais le problème de la cohérence des résultats inversés nécessite des solutions. Cette étude, basée sur six lacs typiques du Plateau tibétain, propose une méthode de correction de cohérence pour l'inversion de l'indice FUI à partir de données multisources (Landsat 5/TM, Landsat 7/ETM+, Landsat 8/OLI et produits de réflectance de surface MODIS) afin d'ajuster les différences d'angle chromatique et de FUI causées par la fonction de réponse spectrale des satellites et les biais systémiques des produits de réflectance. Premièrement, une correction spectrale de l'angle chromatique inversé dans les bandes visibles de chaque capteur satellite a été réalisée à partir d'une méthode polynomiale basée sur un jeu de données simulées. Deuxièmement, 112 830 paires de données de réflectance de surface synchrones obtenues sur six lacs ont été utilisées pour construire des modèles de régression linéaire entre les angles chromatiques inversés par MODIS et par Landsat TM, ETM+, OLI afin d'effectuer une calibration croisée. Enfin, à partir des données synchrones et des résultats de l'inversion multi-sources du FUI sur une longue série temporelle, une évaluation systématique de la cohérence des données multi-satellites a été réalisée à l'échelle des pixels et des séries temporelles avant et après correction. Les résultats montrent que la cohérence de l'angle chromatique et des résultats d'inversion du FUI s'est significativement améliorée après correction (R²>0,95, MAPE<10%), et que les tendances annuelles moyennes du FUI des lacs obtenues par les quatre satellites sont cohérentes. Cette étude fournit une base méthodologique importante pour l'inversion collaborative des paramètres de couleur de l'eau des lacs à partir des données multisources des satellites Landsat TM, ETM+, OLI et MODIS.
关键词
couleur de l'eau;télédétection multisources;fonction de réponse spectrale;correction de cohérence;angle chromatique;indice Forel-Ule (FUI);réflectance de l'eau;lacs du Plateau tibétain