Étude de la correction de la cohérence des données d'inversion de la couleur de l'eau des lacs à partir de multiples satellites : exemple de lacs typiques du Haut Plateau tibétain
La couleur de l'eau des lacs, en tant que reflet visuel des caractéristiques optiques de l'eau, est une variable climatique importante des écosystèmes lacustres. Ces dernières années, l'indice Forel-Ule (FUI) basé sur la télédétection par satellite pour mesurer la couleur de l'eau des lacs a été largement utilisé pour indiquer les changements temporels et spatiaux de l'écologie et de la qualité de l'eau des lacs à grande échelle. L'observation conjointe de plusieurs satellites peut considérablement améliorer la fréquence d'observation et la couverture spatiale, mais le problème de leur cohérence doit être résolu. Dans cette étude, six lacs typiques du plateau tibétain ont été choisis comme zone d'étude, et sur la base des produits de réflectance de surface de Landsat 5/TM, Landsat 7/ETM+, Landsat 8/OLI et MODIS, une méthode de correction de la cohérence de plusieurs satellites pour l'indice FUI des lacs a été proposée, afin de corriger les différences d'angle de couleur dues aux déviations des fonctions de réponse spectrale et des produits de réflectance de surface des satellites. Premièrement, une méthode de correction polynomiale pour la couleur visible des satellites a été utilisée pour corriger la couleur angulaire réfléchie par les différentes bandes spectrales des satellites; Deuxièmement, en utilisant 112 830 paires de données d'observation synchrone de la réflectance de surface de 6 lacs, un modèle de régression linéaire entre la couleur angulaire FUI de MODIS et de Landsat TM, ETM+ et OLI a été établi pour une calibration croisée; Enfin, sur la base des données d'observation synchrone et des résultats de l'inversion FUI multi-satellites, l'évaluation systématique de la cohérence avant et après la correction de données multi-satellites à l'échelle du pixel et de la série temporelle a été effectuée. Les résultats ont montré que la cohérence de l'angle de couleur FUI après correction s'est considérablement améliorée, (R²>0.95, MAPE<10%) et que la tendance de changement annuel moyen de FUI des 4 types de données satellites est cohérente. Cette étude fournit une base méthodologique importante pour la télédétection coordonnée de plusieurs satellites Landsat TM, ETM+, OLI et MODIS pour l'inversion des paramètres de couleur de l'eau des lacs.
关键词
Couleur de l'eau; Télédétection multisatellites; Fonction de réponse spectrale; Correction de la cohérence; Angle de couleur; Indice de Forel-Ule (FUI); Taux de réflectance de l'eau; Lacs du Haut Plateau tibétain