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Development and evaluation of data fusion method for vegetation big data products observed by earth observation sensors

对地观测传感器观测植被大数据产品数据融合方法开发与评估

基本信息

批准号：
20K12259
负责人：
小畑建太
金额：
$ 2.41万
依托单位：
Aichi Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，地球観測衛星群による陸域植生の正確な時空間変動量の推定に向け，センサやプロダクト生成処理アルゴリズムの不均一性によって生じる植生データプロダクトの系統的な差の低減手法開発と実証を目的としている。本研究課題に関する具体的な取り組みは，植生プロダクトのセンサ間変換手法の開発（理論およびアルゴリズム），実データによる手法の実証，および手法の不確かさ評価である。昨年度までは植生指数NDVIのセンサ間変換式を導出し，センサ間変換アルゴリズムを開発した。本年度は，対象としたNDVI以外の植生指数のセンサ間変換を可能とするため，反射率の段階でのセンサ間変換を検討した。具体的には，これまでに開発した線形混合モデルにもとづく基礎的な手法をベースに，反射率のセンサ間変換理論構築とアルゴリズム開発を実施した。ランドサット衛星による評価では，十分な変換精度を達成していることを確認した。得られた知見は複数センサからの様々な植生指数プロダクトの統融合にとって重要である。以下に具体的な成果をまとめる。（１）線形混合モデルを利用して，変換対象センサの大気上端反射率から参照センサの地表面反射率に直接変換（近似）する式を導出した。（２）昨年度までに開発したアルゴリズムと上記導出式を利用し，センサ間反射率変換アルゴリズムを開発した。実データの反射率から計算できる植生指数に着目したところ，比較的精度よく変換できることを確認した。

The purpose of this study is to develop a method for estimating the correct temporal and spatial momentum of terrestrial vegetation in the constellation of Earth observation satellites, and to demonstrate the reduction of the system's variation in vegetation generation and processing heterogeneity. This research topic is related to the specific selection group, plant selection and conversion method development (theory and design), implementation of the method, the method of error evaluation. In the past year, the plant growth index NDVI and its conversion formula were derived, and the conversion formula was developed. During the year, changes in vegetation indices other than NDVI were discussed. In particular, the development of linear mixing techniques is based on the theoretical construction of reflectivity and spatial transformation. The accuracy of the satellite is very high. It is important to know that the vegetation index is important for the system integration. The following are specific results. (1) Linear mixing is used to convert the upper reflectance of the image to the upper reflectance of the ground surface. (2) Yesterday's development of the above formula was carried out, and the development of the change in reflectivity between the two was carried out. The accuracy of the comparison is confirmed by the calculation of the plant growth index.