Influencia de la resolución espacial de la temperatura de superficie teledetectada en el contexto NDVI-Ts

Abstract

La teleobservación proporciona información invaluable acerca de diferentes ecosistemas. La evapotranspiración (ET) y por consiguiente la fracción evaporable (FE), forman parte del balance de energía utilizable para cualquier ecosistema terrestre. La metodología propuesta recientemente por Jiang e Islam (2001, 2003), estima FE espacialmente distribuida usando una interpretación contextual de la relación entre dos variables fácilmente teleobservadas: temperatura superficial radiométrica (T) e índice de vegetación diferencial normalizado (NDVI). Es común observar que el espacio generado con ambas variables tiene una forma triangular, con borde inferior (Tmin) y otro superior. En esta tesis, se usaron dos estimaciones diferentes de T con imágenes del sensor MODIS. La primer estimación se realizó con una sola banda, la 31 y la temperatura obtenida se denominó T31. La segunda consistió en usar el producto MOD11 que aplica un método split window (Ts). En ambos casos se analizó la influencia del tamaño del píxel de las imágenes de T en el espacio contextual NDVI-T. Se observó que la característica espacial de T31 y Ts original no cambia notablemente con las diferentes resoluciones espaciales. En lo que respecta al modelo desarrollado por Jiang e Islam, este es aplicable con diferentes tamaños de píxeles siempre que se adopte Tmin como la temperatura media del agua para una resolución de 1x1 km. Si no es posible calcular Tmin con imágenes cuya resolución es 1x1 km por no estar disponible o por que la contaminación con nubes lo impide, los resultados solo podrían considerarse como aproximaciones y deben ser cuidadosamente analizados.

At present, the remote sensing technology provides valuable information about different ecosystems. The evapotranspiration (ET) and the evaporative fraction (EF ), are key variables in the energy balance used by any terrestrial ecosystem. Recently Jiang and Islam (2001, 2003), proposed a simple methodology to estimate EF based on a contextual interpretation of two remotely sensed variables, i.e. the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and the radiometric temperature (T). These two variables usually form a triangle with a lower (Tmin) and an upper borders. Particularly, T can be estimated with a single channel method or split window methodology. In this thesis, both methods were analysed with MODIS images. A first estimation was done with band 31 and the temperature named T31. Then, MOD11 product (Ts), obtained with an split-window method, was used. The influence of the different spatial resolutions of the T images were analysed in the context of the NDVI-T space. The original spatial characteristics of T31 and Ts would not significantly change with changes in the images spatial resolutions. However, Jiang and Islam´s method would be applicable with different pixel sizes when Tmin is obtained as the mean water temperature from images of 1x1 km spatial resolution. If this is not possible, because of cloud contamination or any other reason, the results should be considered as an approximation and must be carefully analysed.