Simulating the Canopy Reflectance of Different Eucalypt Genotypes With the DART 3-D Model

Autor: José Luiz Stape, Flávio Jorge Ponzoni, Julianne de Castro Oliveira, Guerric Le Maire, Yann Nouvellon, Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry, Otávio Camargo Campoe, Luiz Carlos Estraviz Rodriguez, Jean-Baptiste Féret
Přispěvatelé: Escola Superior de Agricultura 'Luiz de Queiroz' (ESALQ), Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação, Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Universidade Federal de Santa Catarina = Federal University of Santa Catarina [Florianópolis] (UFSC), Universidade de São Paulo (USP), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Federal University of Santa Catarina (UFSC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2017
Předmět:
Canopy
spatial modelling
Atmospheric Science
010504 meteorology & atmospheric sciences
IMAGE SATELLITE
0211 other engineering and technologies
02 engineering and technology
01 natural sciences
Electronic mail
remote sensing
K01 - Foresterie - Considérations générales
Radiative transfer
computer.programming_language
Radiation
U10 - Informatique
mathématiques et statistiques
Indice de surface foliaire
Inventaire forestier
Surface foliaire
Plantation forestière
Houppier
eucalyptus
[SDE]Environmental Sciences
Génotype
Télédétection
F60 - Physiologie et biochimie végétale
Biochimie
vegetation
Approximation error
Réflectance
Chlorophylle
Computers in Earth Sciences
Leaf area index
TELEDETECTION
021101 geological & geomatics engineering
0105 earth and related environmental sciences
Remote sensing
Forest floor
Dart
Modèle de simulation
15. Life on land
Environmental science
MODELISATION SPATIALE
Spatial variability
U30 - Méthodes de recherche
computer
Zdroj: IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing
IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 2017, 10 (11), pp.4844-4852. ⟨10.1109/JSTARS.2017.2690000⟩
IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, IEEE, 2017, 10 (11), pp.4844-4852. ⟨10.1109/JSTARS.2017.2690000⟩
ISSN: 2151-1535
1939-1404
DOI: 10.1109/jstars.2017.2690000
Popis: [Departement_IRSTEA]Territoires [TR1_IRSTEA]SYNERGIE [Axe_IRSTEA]TETIS-ATTOS; International audience; Finding suitable models of canopy reflectance in forward simulation mode is a prerequisite for their use in inverse mode to characterize canopy variables of interest, such as leaf area index (LAI) or chlorophyll content. In this study, the accuracy of the three-dimensional reflectance model DART (Discrete Anisotropic Radiative Transfer) was assessed for canopies of different genotypes of Eucalyptus, having distinct biophysical and biochemical characteristics, to improve the knowledge on how these characteristics are influencing the reflectance signal as measured by passive orbital sensors. The first step was to test the model suitability to simulate reflectance images in the visible and near infrared. We parameterized DART model using extensive measurements from Eucalyptus plantations including 16 contrasted genotypes. Forest inventories were conducted and leaf, bark, and forest floor optical properties were measured. Simulation accuracy was evaluated by comparing the mean top of canopy (TOC) bidirectional reflectance of DART with TOC reflectance extracted from a Pleiades very high resolution satellite image. Results showed a good performance of DART with mean reflectance absolute error lower than 2%. Intergenotype reflectance variability was correctly simulated, but the model did not succeed at catching the slight spatial variation for a given genotype, excepted when large gaps appeared due to tree mortality. The second step consisted of sensitivity analysis to explore which biochemical or biophysical characteristics influenced more the canopy reflectance between genotypes. Perspectives for using DART model in inversion mode in these ecosystems were discussed. [ABSTRACT FROM PUBLISHER]
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: