KNOXVILLE, TN, 21 décembre 2024 /24-7PressRelease/ -- Les scientifiques ont révélé une méthode révolutionnaire (CSAC) pour harmoniser les données de couleur océanique par satellite à travers divers satellites, ouvrant la voie à la génération de propriétés bio-optiques fiables à l'échelle mondiale et sur le long terme pour l'océan supérieur. De telles "big data" constituent la base pour évaluer l'état et les dynamiques liées au climat des écosystèmes marins. Le système CSAC (Correction Atmosphérique Cross-Satellite) garantit des produits de réflectance de télédétection cohérents (Rrs) à travers différentes missions satellites de couleur océanique, une étape cruciale pour étendre la couverture spatiale et prolonger la portée temporelle via la fusion de diverses mesures de couleur océanique par satellite.

Depuis la fin des années 1990, les satellites de couleur océanique ont révolutionné le suivi de l'océan supérieur, fournissant des informations critiques sur la distribution spatiale et les changements temporels de nombreuses propriétés importantes, telles que la clarté et la "charge" de phytoplancton. Cependant, des divergences entre les missions de couleur océanique des satellites ont persisté en raison de différences dans le design des capteurs et les algorithmes de correction atmosphérique, compliquant les efforts de fusion des données provenant de différentes missions. S'attaquer à ces divergences est essentiel pour générer des bases de données complètes et à long terme nécessaires pour surveiller les impacts climatiques sur les océans.

Le State Key Laboratory of Marine Environmental Science de l'Université de Xiamen, en collaboration avec le National Satellite Ocean Application Service, a annoncé une étude (DOI: 10.34133/remotesensing.0302) publiée le 7 novembre 2024 dans le Journal de Télédétection. La recherche introduit CSAC (Correction Atmosphérique Cross-Satellite), un système innovant qui aligne les données de réflectance au sommet de l'atmosphère de différents satellites pour correspondre à la Rrs de la plus haute qualité compilée par MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)-Aqua. Cette méthode résout efficacement les incohérences persistantes des données, préparant le terrain pour un suivi océanique robuste sur plusieurs décennies, crucial pour comprendre le changement climatique.

CSAC représente un saut significatif dans le traitement des données de couleur océanique par satellite. Contrairement aux approches conventionnelles de correction atmosphérique, qui nécessitent des algorithmes spécifiques aux capteurs, CSAC utilise l'intelligence artificielle pour traiter les données de réflectance au sommet de l'atmosphère provenant de plusieurs satellites vers une base de données standard Rrs de manière uniforme. Au cœur de cette avancée se trouve un ensemble de données de la plus haute qualité, méticuleusement sélectionné, dérivé de plus de 20 ans d'observations de MODIS-Aqua. Cet ensemble de données sert de référence fiable, permettant à CSAC de normaliser les données provenant de capteurs tels que SeaWiFS (Sea-Viewing Wide Field-of-View Sensor) et MERIS (MEdium Resolution Imaging Spectrometer). Lors des tests, CSAC a réduit les divergences dans Rrs à travers les longueurs d'onde, réduisant les MAPD (differences absolues moyennes en pourcentage) jusqu'à 50 % par rapport aux méthodes traditionnelles. Cela souligne la capacité de CSAC à fournir des enregistrements de couleur océanique cohérents et précis, indispensables pour le suivi des écosystèmes marins et l'évaluation des tendances climatiques mondiales.

Le Dr. Zhongping Lee, l'un des principaux chercheurs de l'étude, a souligné : "Le système CSAC représente une avancée significative dans la télédétection de la couleur océanique par satellite. En exploitant des décennies des données MODIS-Aqua de la plus haute qualité et des techniques d'apprentissage automatique sophistiquées, nous avons résolu des incohérences critiques dans Rrs entre différents satellites. Cela améliore non seulement la fiabilité des données, mais permet également à la communauté scientifique de créer des enregistrements précis et à long terme des propriétés bio-optiques des océans, essentiels pour les études climatiques." Il a accentué l'importance d'une surveillance océanique cohérente pour approfondir notre compréhension du changement climatique.

Les implications de CSAC sont vastes pour la recherche océanographique et la télédétection de la couleur océanique par satellite. En garantissant la cohérence des données bio-optiques dérivées par satellite, les scientifiques peuvent désormais produire des produits de données fiables et à long terme à partir de multiples missions satellites. De tels ensembles de données sont vitaux pour observer les changements dans les écosystèmes marins, examiner le rôle de l'océan dans le cycle du carbone et évaluer les impacts du changement climatique. De plus, l'approche basée sur l'IA de CSAC établit une référence pour le traitement futur des données satellites, soulignant que ce traitement atteint une nouvelle ère : transition d'approches basées sur le transfert radiatif vers des systèmes basés sur les données.

Références
DOI
10.34133/remotesensing.0302

URL de la source originale
https://spj.science.org/doi/10.34133/remotesensing.0302

Informations sur le financement
Le soutien financier de la National Natural Science Foundation de Chine (#42430107 et #42250710150), du National Key Research and Development Program de Chine (2022YFC3104903), de Fujian Satellite Data Development, Co., Ltd., et de Fujian Haisi Digital Technology Co., Ltd. Nous remercions la NASA pour la distribution des produits de couleur océanique SeaWiFS et MODIS. Les commentaires et suggestions de 2 examinateurs anonymes sont grandement appréciés.

À propos de Journal de Télédétection
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