jueves, 18 de noviembre de 2021

Campaña del LAST en el marco de la misión CHIME de la ESA

El LAST, la Universidad de Huelva y la Universidad de Cádiz, participaron este verano, junto con otros equipos de Europa y EEUU, en un experimento de toma de datos en campo para garantizar el desarrollo de una nueva misión, CHIME, próximamente en órbita. La Misión CHIME (Copernicus Hyperspectral Imaging for the Environment), es una de las seis nuevas misiones que la Comisión Europea y la Agencia Espacial Europea (ESA) están desarrollando para ampliar las capacidades del actual programa Copernicus de observación de la Tierra. Copernicus proporciona información precisa, actualizada y de fácil acceso tanto de satélites medioambientales como de bases terrestres. Su objetivo es mejorar la gestión del medio ambiente, comprender y mitigar los efectos del cambio climático y garantizar la seguridad ciudadana. En este marco, la misión CHIME aporta observaciones hiperespectrales en el rango del infrarrojo de onda corta y el visible para apoyar y mejorar las políticas de gestión de la UE relacionadas con los recursos naturales. Los datos de la misión CHIME podrán utilizarse para apoyar la gestión forestal, la sostenibilidad de la biodiversidad y los ecosistemas, y evaluar la degradación ambiental de ambientes terrestres y costeros.

El Laboratorio de SIG y Teledetección de la Estación Biológica de Doñana (LAST-EBD) ha participado en el programa CHIME con sendas campañas de Radiometría en el Espacio Natural de Doñana y en las minas de Ríotinto realizadas el 25 de junio de 2021, siguiendo la metodología propuesta por el CSIRO. Con estas campañas el LAST proporcionará datos para calibrar diferentes sensores hiperespectrales.

Los satélites de observación de la Tierra necesitan de una correcta calibración de los sensores de a bordo. La calibración con referencia terrestre o vicaria se basa en la medición de la reflectancia terrestre y las propiedades atmosféricas coincidiendo con la adquisición de las imágenes de satélite en el área de interés. Para ello es necesario contar con un área sobre el terreno de gran superficie, plana, uniforme espectralmente e invariante en sus propiedades radiométricas, que permita la validación de la reflectancia en superficie para la inter-comparación entre sensores. En nuestro caso se eligieron dos zonas de interés:

- Una zona de desechos mineros benignos en las minas de Riotinto, de utilidad para la línea del programa de caracterización de suelos mineros y materias primas.

-  Un área dunar en el Espacio Natural Protegido de Doñana, para el apoyo a la línea de preservación del medio ambiente, en especial para el seguimiento de ecosistemas tanto terrestres como acuáticos (estuario, marisma y lagunas temporales).


 En ambas zonas se tomaron datos espectrales con un espectroradiómetro ASD FieldSpec 4 y Pro FR midiendo en el visible y en el infrarrojo de onda corta (SWIR, 400-2500 nm) (https://digital.csic.es/handle/10261/252082). Las mediciones atmosféricas se llevaron a cabo con un fotómetro solar polarizado CIMEL en Doñana y un microTops de mano en Riotinto. Además, la ICTS-RBD dispone de 4 torres de intercambio de flujo (Eddy covariance) y 3 radiómetros Ramses (TriOS) ubicados permanentemente en Doñana.

La campaña pretende contribuir a la comparación radiométrica y calibración de varios sensores que tomaron simultáneamente imágenes de las zonas seleccionadas (± 1 hora): el sensor aeroportado AVIRIS-NG, el sensor italiano PRISMA, y el DESIS, a bordo de la Estación Espacial Internacional. También se sobrevolaron las zonas seleccionadas con los sensores Hyperspec y FireflEYE a bordo del UAV DJI Matrice 600 PRO.

Agradecemos el apoyo de la Dra. Uta Heiden del DLR por facilitar los datos DESIS, del Dr. Ettore Lopinto por los datos PRISMA, a la ESA por los datos AVIRIS-NG extensiva a su tripulación de vuelo y al INTA por los datos de composición atmosférica del CIMEL y el préstamo del microTops.