¿Cómo explica que el ancho de banda y la respuesta espectral relativa de la banda MODIS no coinciden?

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Para definir la respuesta espectral relativa, me referí al EFECTO DE LA RESPUESTA ESPECTRAL RELATIVA SOBRE LAS MEDIDAS MULTI ESPECTRALES Y EL NDVI DE DIFERENTES SISTEMAS DE SENSACIÓN REMOTA por David James Fleming, 2006.

Un factor que a menudo se pasa por alto es el efecto de la respuesta espectral relativa de un sensor (RSR), o la función de respuesta espectral (SRF), en las mediciones espectrales de banda ancha. El RSR describe la eficiencia cuántica de un sensor a longitudes de onda específicas en el rango de una banda espectral. Actualmente, los descriptores generales, como el ancho de banda y el paso de banda promedio, son a menudo las únicas características espectrales consideradas en el análisis de las mediciones espectrales del sensor. Sin embargo, las variaciones de longitud de onda del sensor cruzado en RSR pueden conducir a discrepancias de medición entre las mediciones del sensor que las hacen no directamente comparables (Teillet et al., 1997). Para proporcionar mediciones espectrales cuantitativas consistentes de la cubierta vegetal de la tierra y métricas derivadas, como los índices de vegetación espectral,

[...]

Las bandas espectrales a menudo se generalizan (Pagnutti et al., 2003) en términos de ancho completo a la mitad del ancho de banda máximo y la longitud de onda central correspondiente al valor máximo de la función de respuesta (Liang, 2004) como se muestra en la Figura 11.

ingrese la descripción de la imagen aquí

En vista de esto, me sorprendió un poco que, por ejemplo, el ancho de banda de la banda 7 de MODIS (línea de puntos) como se define aquí , no coincida con la respuesta espectral relativa en la forma definida anteriormente. ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Mi comprensión de estos conceptos es incorrecta?

DJack
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No entiendo: ¿de dónde viene la línea roja en tu segunda imagen?
dmahr
Desde aquí mcst.gsfc.nasa.gov/calibration/parameters pero con el apagado, creo que el servidor está inactivo.
DJack
El servidor ya está funcionando. Hay discrepancias en todo el espectro, no solo en la banda 7. Los archivos sin procesar le piden que se ponga en contacto con Jack Xiong <[email protected]> o Vincent Chiang <[email protected]> para obtener más información.
whuber
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@whuber Los contacté el 27/01/14 pero el correo de Vincent Chiang ya no existe y no recibí respuesta de Xiaoxiong. No empujé más la investigación. Trataré de encontrar un correo actualizado para M. Chiang.
DJack
Acabo de enviar un nuevo correo a <[email protected]> (parece ser su correo actual).
DJack

Respuestas:

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Entonces MODIS es un instrumento complejo y ha pasado un tiempo desde que trabajé con los datos. Así que tenlo en cuenta.

Si observamos la banda 1, los datos son bastante buenos:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Pero como señala con la banda 7, los datos no se alinean. Tuve que verificarlo yo mismo porque estaba seguro de que tenía que ver con los diferentes canales por banda (razón por la cual el archivo RSR sin procesar tiene de 20 a 40 respuestas RSR), pero ese no fue el caso.

Pero si miramos el otro archivo proporcionado por la NASA: ftp://mcst.hbsss-sigma.com/pub/permanent/MCST/PFM_L1B_LUT_4-30-99/L1B_RSR_LUT/pfm-in-band-rsr.pdf

Y específicamente en la banda 7. Vemos que los datos RAW reales (el gráfico inferior de cada página) se alinean con los valores proporcionados en: http://modis.gsfc.nasa.gov/about/specifications.php

Es solo la respuesta procesada en banda que no se alinea.

Eso significa que los valores básicos proporcionados por la NASA para la banda 7 (7 2105 - 2155 1.0 110) son incorrectos (en aproximadamente 50 nm), pero debido a que han publicado los datos RSR, podemos usar eso para determinar la longitud de onda real para cada banda. ¿Aunque eso realmente importa? No, a menos que esté comparando múltiples sensores entre sí, donde la longitud de onda y no la banda es crucial, pero en ese punto debería estar utilizando los datos RSR de todos modos.

Pero una pregunta interesante.

Enlace a archivos RSR: http://mcst.gsfc.nasa.gov/calibration/parameters

HeikkiVesanto
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Gracias por tu respuesta. En realidad, para mi análisis es de importancia crítica porque estoy interesado en un canal de absorción particular ubicado a 2100 nm, que está casi en la parte superior de la curva RSR. Pensé que las especificaciones de "diseño" del instrumento se actualizarían con las mediciones realizadas en el laboratorio. Ahora soy consciente de que tengo que usar el RSR sistemáticamente en el futuro. ¿Puede precisar cuál es la diferencia entre la parte superior e inferior de pfm-in-band-rsr.pdf que mencionó en su respuesta porque no estoy seguro de haberla entendido? Smthg relacionado con los canales?
DJack
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Debería estar utilizando los datos RSR. Como podemos ver en el archivo .doc en: mcst.hbsss-sigma.com/pub/permanent/MCST/PFM_L1B_LUT_4-30-99 Los resultados en el PDF se relacionan con el RSR RAW y el RSR corregido. Por lo tanto, parecen haber realizado una serie de correcciones a los datos RSR originales para lograr un resultado más preciso (corrección atmosférica, corrección de aberración a lo largo de la longitud de onda de la pista y corrección de rejilla, consulte el archivo .ppt).
HeikkiVesanto
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En relación con los canales, si busca en el archivo mcst.hbsss-sigma.com/pub/permanent/MCST/PFM_L1B_LUT_4-30-99/… . Puede ver que esta es la respuesta RSR de una sola banda, la banda 1. Pero está compuesta por 40 canales. Estoy un poco oxidado sobre por qué se dividió en canales. Pero para obtener el RSR real de la banda, se deben promediar los diferentes canales. Lo hice hace unos 4 años durante mi maestría, pero he perdido los archivos.
HeikkiVesanto
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Respuesta dada por Kwofu (Vincent) Chiang , uno de los contactos nombrados en los archivos sin formato:

Si entiendo su pregunta correctamente, se está preguntando por qué los anchos de banda de especificación espectral MODIS enumerados en el sitio web de la NASA son diferentes a los calculados a partir de la RSR proporcionada en los sitios FTP. La página de especificaciones MODIS en el sitio web de la NASA proporciona las especificaciones de "diseño" del instrumento en general; lo consideró como especificaciones definidas para construir el sensor. Las respuestas espectrales reales de cada instrumento (hay dos MODIS: PFM en Terra y FM1 en Aqua) en su nivel de sensor se midieron cuidadosamente en el laboratorio y sus RSR dependientes del detector (canal) para cada banda se enumeran en los sitios FTP de MCST . Debe usar los RSR reales para su análisis.

DJack
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