Agronomie 22 (2002) 567-573
DOI: 10.1051/agro:2002034

Temperature and emissivity extracted from airborne multi-channel data in the ReSeDA experiment

César Coll^a, Vicente Caselles^a, Eva Rubio^a, Enric Valor^a, Francisco Sospedra^a, Frédéric Baret^b, Laurent Prévot^b and Frédéric Jacob<sup>b

a</sup>  Department of Thermodynamics, Faculty of Physics, University of Valencia, C/ Dr. Moliner 50, 46100 Burjassot, Spain
^b  INRA Bioclimatologie, Site Agroparc, 84914 Avignon, France

(Received 13 November 2001; accepted 2 April 2002)

Abstract
Surface temperatures and emissivities were recovered from thermal infrared data of the Digital Airborne Imaging Spectrometer (DAIS) acquired over the ReSeDA site. Pre-processing of the DAIS thermal data included ground calibration using in situ measurements in two reference fields and atmospheric correction with nearby atmospheric radiosonde data. An adjusted normalised emissivity method was used, with the initial emissivity selected for each surface according to local measurements. Results were compared with ground measurements for several validation fields. The same comparison was made for the non-calibrated DAIS data. In all cases, the re-calibrated data yielded more reasonable results, showing the need for calibration measurements for the DAIS thermal channels. For the re-calibrated data, the retrieved temperatures were in good agreement with ground data. Some disagreement was found for the emissivities, with spectral variations not expected from the ground measurements. Such discrepancies could be due to errors still present in the re-calibration procedure and sensor stability.

Résumé
Estimation de la température et de l'émissivité à partir d'un capteur aéroporté pendant l'expérimentation ReSeDA. La température de surface et l'émissivité ont été estimées à partir des données infra-rouge thermiques du capteur DAIS (Digital Airborne Imaging Spectrometer) durant la campagne expérimentale ReSeDA. Le pré-traitement des données incluent l'étalonnage basé sur des mesures in situ dans deux parcelles de référence, et des corrections atmosphériques basées sur des sondages atmosphériques réalisés à proximité. Une méthode de normalisation de l'émissivité a été utilisée à partir de l'émissivité mesurée au sol sur différentes surfaces. Les résultats sont comparés à des mesures indépendantes réalisées sur les parcelles de validation. Ils montrent la nécessité du ré-étalonnage des données infra-rouge thermiques du capteur DAIS. Les températures estimées montrent un bon accord avec les mesures au sol. Toutefois, des écarts sont observés au niveau de l'estimation de l'émissivité, montrant des variations spectrales non attendues qui pourraient être dues à des erreurs résiduelles dans la procédure de ré-étalonnage et de stabilité de l'instrument.

Key words: temperature / emissivity / airborne data / ground measurements

Mots clés : température / émissivité / données aéroportés / mesures sol

Correspondence and reprints: César Coll
    e-mail: cesar.coll@uv.es

Communicated by Thomas Schmugge (Beltsville, USA)

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