Vývoj metodiky pro odvození obsahu chlorofylu z hyperspektrálních dat na podporu připravované mise GMES Sentinel-2
Přípravný experiment pro misi Sentinel-2
Trvání projektu: 2005 až 2009
Vedoucí projektu: Michal Marek
Plánované mise družic ESA Sentinel-2 na polární oběžné dráze budou poskytovat systematicky poskytovat hyperspektrální data s vysokým rozlišením při zajištění častých opakovaných průletů nad jednou danou oblastí. Jednou z přípravných aktivit pro mise Sentinel-2 byl experiment v horských oblastech České republiky, který napomohl k vytvoření nového postupu získávání přesných dat o zdraví smrkových lesů. Ústav systémové biologie a ekologie se soustředil na výzkum zaměřený na návrh algoritmů založených na spektrálních a prostorových datech, které jsou významné pro vývoj mise Sentinel-2.
Hlavním úkolem projektu ÚSBE bylo navrhnout a otestovat algoritmus kvantitativního odhadu zelených listových barviv (chlorofylu a+b) v horských porostech smrku ztepilého ze spektrálních obrazových dat družicového přístroje CHRIS a budoucích misí Sentiel-2. V konečné fázi projektu byly k dispozici tři datové sady dálkového průzkumu Země: hyperspektrální letecká data senzoru AISA Eagle, hyperspektrální družicová data ze senzoru CHRIS a simulovaná superspektrální obrazová data budoucí družice Sentinel-2. Přesnost postupů pro hyperspektrální data AISA Eagle a CHRIS byla shledána akceptovatelná, nicméně algoritmus pro budoucí Sentinel-2 by zcela jistě profitoval z budoucí metodické revize, zvyšující kvantitativní i prostorovou přesnost výstupní chlorofylové mapy.
Jedním z nejdůležitějších kroků pro správné fyzikální vylišení obsahu listového chlorofylu a+b smrkových porostů, a zároveň časově nejnáročnějším, byla správná parametrizace modelu radiativního transferu DART produkujícího referenční databází virtuálních dat dálkového průzkumu Země znázorňující porosty o známém obsahu zelených listových barviv. Všechny DART scény daného obsahu chlorofylu byly simulovány pro dvě kategorie sklonu svahu, tři základní expozice světových stran a několik indexů listové plochy a tříd korunového zápoje.
Ústav systémové biologie a ekologie Akademie věd České republiky
Předmětem hlavní činnosti Ústavu systémové biologie a ekologie AV ČR, je vědecký výzkum zaměřený na analýzu dynamiky přírodních systémů, jejichž základní charakteristikou je prostorová a funkční dynamika v jistém zjednodušení sledovatelná na základě analýzy toku energie, látek a informací daným systémem. Vědecká činnost ÚSBE se orientuje na systémový přístup výrazně spojený s metodologickou náplní širšího oborového pojmu systémová biologie/ekologie. Ústav přispívá ke zvyšování úrovně poznání a vzdělanosti a využití výsledků vědeckého výzkumu v praxi. Ve spolupráci s vysokými školami uskutečňuje doktorské studium a vychovává vědecké pracovníky a rozvíjí mezinárodní spolupráci.
Co vám účast v projektu Sentinel-2: SPECTRA přinesla?
„Řešení projektu Sentinel-2: SPECTRA bylo pro náš ústav zásadní z hlediska využití metod obrazové spektroskopie a super-spektrálních dat pro vývoj algoritmů umožňujících odhad biochemických parametrů vegetace. Účast na projektu velmi napomohla k rozvoji kvantitativního dálkového pozorování Země na naší instituci a navázání vztahů s vědeckým vedením mise Sentinel-2 v ESA.“