DESARROLLO DE UN NUEVO ALGORTIMO PARA LA DETECCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE NUBES MEDIANTE IMÁGENES DE SATÉLITEAutor:
Casanova Mateo Carlos.
Año: 2006.
Universidad:
VALLADOLID.
Centro de lectura: Facultad de Ciencias.
Centro de realización: Facultad de Ciencias.
Resumen: Se ha desarrollado un nuevo método de clasificación de nubes basado en el tradicional análisis de las radiancias de los canales Visible e Infrarrojo Térmico mediante la fijación de umbrales más la altura de la nube. Las radiancias se han obtenido directamente de la información suministrada por los correspondientes canales y la altura de la nube a través del análisis de los sondeos atmosféricos. La combinación de ambas fuentes de información ha permitido obtener unos resultados muy satisfactorios. Se ha aplicado el método al sensor MVIRI, a bordo del satélite Meteosat-7, con datos de la sonda A/TOVS, que vuela a bordo de los satélites NOAA. Los resultados se han validado mediante el análisis de diferentes situaciones sinópticas y mesoescalares, resultando una gran correspondencia entre las nubes clasificadas y las nubes que se espera en las situaciones analizadas. Asimismo se han utilizado datos Metar para la validación, con una concordancia superior al 85 %. Se ha aplicado el método al sensor AVHRR de los satélites NOAA, utilizando los sondeos verticales de las sondas A/TOVS con resultados muy satisfactorios. La aparición del sensor MODIS, que vuela a bordo de los satélites TERRA y AQUA, nos ha llevado a aplicar el método a este sensor. Como fuente de los sondeos atmosféricos se ha optado por utilizar la sonda AIRS, que da resultados mejores que los sondeos MODIS cuando se compara con sondeos atmosféricos directos. Para analizar la validez de nuestros resultados parecía oportuno compararlos con el algoritmo institucional que NASA, NOAA y la Universidad de Wisconsin han desarrollado para la detección de píxeles nubosos mediante MODIS pero nos encontramos con que la banda 6 presentaba un problema de bandeado (stripping) en 14 de sus 20 líneas. Decidimos entonces corregir este bandeado mediante la aplicación de una correlación entre las líneas bien medidas y las correspondientes de la banda 7. Una vez comprobada la validez del procedimiento, se aplicó el algoritmo de clasificación de nubes propuesto al sensor MODIS-AQUA con datos de la sonda AIRS. Al validar los resultados obtenidos frente a los resultantes de la aplicación del algoritmo institucional de MODIS, se comprobó que este está mal adaptado a la Península Ibérica, por lo que procedimos a ajustarlo mediante la foto-interpretación de diversas subescenas debidamente seleccionadas como 'zonas piloto'. Finalmente se encontró una coincidencia del 96'8 % entre ambos procedimientos. Actualmente el Meteosat Segunda Generación, MSG, o Meteosat-8, ha sustituido al Meteosat-7. Dado que su sensor SEVIRI tiene 12 canales, frente a los 3 del antiguo Meteosat, se ha aplicado el procedimiento al sensor SEVIRI pero añadiendo una serie de test adicionales que están incluidos en el algoritmo institucional de MODIS. Por otra parte, los sondeos atmosféricos se siguen obteniendo de la sonda AIRS. Los nuevos test implementados son: - Diferencia entre la temperatura de brillo de las longitudes de onda 10.8 y 3.9 micrómetros. - Cociente entre las reflectividades de 0.6 y 0.8 micrómetros. - Test en la zona de absorción del Dióxido de Carbono (13.4 micrómetros). - Test en la zona de absorción del Vapor de Agua (7.3 micrómetros). Se han establecido los umbrales adecuados para estos nuevos test que han sido incluidos en nuestro algoritmo, adicionalmente a los correspondientes a los habituales test sobre los canales Visible e Infrarrojo térmico, y los resultados se han validado comparando las salidas de este nuevo método ampliado con las correspondientes del anterior y con composiciones RGB, con resultados extremadamente satisfactorios.
