Inferring soil moisture variability in the Mediterrean Sea area using infrared and passive microwave observations
Notice bibliographique
Résumé
The objective of this study was to infer soil moisture variability from a combination of passive microwave and infrared satellite observations. The proposed approach is mainly based on the concept of apparent thermal inertia (ATI) and makes use of the daily gradient in brightness temperature from MODIS AQUA to infer soil moisture at moderate spatial resolution. Soil moisture retrievals from optical polar orbiting satellites are affected by discontinuities due to the presence of clouds and spurious fluctuations because of low temporal sampling, which is not sufficient for a reliable daily cycle sampling. To mitigate these limitations, we propose using soil moisture temporal trend derived from passive microwave based product, namely the NASA AMSR-E soil moisture product, to filter estimates from MODIS observations. Passive microwave-based soil moisture products exhibit less fluctuation because of their coarse resolution and lower sensitivity to atmosphere. They can therefore be considered as natural “low pass filters” thus reducing the effect of noise in the infrared based estimates. A sensitivity test was conducted to identify to determine the contribution of various factors to the inferred soil moisture from ATI and the error that they may introduce in the estimates. The ATI-based approach was then applied to qualitatively describe the spatial distribution of soil moisture. The algorithm was validated over two different test areas in Italy and France where reference measurements are available. For the test site in Italy, the obtained ATI values were clustered around four different values corresponding to different levels of wetness. The determined four classes of soil moisture (low, medium, medium-high, and high) were compared to available in situ observations. An agreement with in situ observations of 81% was obtained. In densely vegetated areas, only three classes of soil moisture were instead distinguishable. The obtained agreement between observed and inferred soil moisture values was 88%. Also, in the second study area in France, where vegetation is more dominant, only three classes of soil moisture were determined with a lower agreement of 73%. In addition, the ATI trends are in agreement with thermal inertia values determined from physics-based formulation. This study showed that a combination of infrared and passive microwave observation may lead to a better mapping of soil moisture at the regional scale.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».