ΧΡΗΣΗ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΦΑΙΡΕΣΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΣΕ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΣΕ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΠΟΥ ΒΡΙΣΚΟΝΤΑΙ ΚΟΝΤΑ ΣΕ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΟΥΣ ΣΤΑΘΜΟΥΣ ΣΤΗΝ ΚΥΠΡΟ Α. ΝΙΣΑΝΤΖΗ, Κ. ΘΕΜΙΣΤOKΛΕΟΥΣ Δ. ΧΑΤΖΗΜΙΤΣΗΣ Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών και Μηχανικών Γεωπληροφορικής, Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η ατμοσφαιρική διόρθωση θεωρείται ως το δυσκολότερο μέρος της προ-επεξεργασίας των δορυφορικών δεδομένων. Στην βιβλιογραφία έχει διαφανεί ότι υπάρχουν διαθέσιμοι αλγόριθμοι ατμοσφαιρικών διορθώσεων είτε απλοί είτε περίπλοκοι. Για τις περιοχές όπου βρίσκονται κοντά σε υφιστάμενους μετεωρολογικούς σταθμούς, τα ατμοσφαιρικά χαρακτηριστικά μπορούν να ληφθούν από τα διαθέσιμα μετεωρολογικά στοιχεία. Η εν λόγω εργασία εξετάζει τη δυνατότητα της χρησιμοποίησης των μετεωρολογικών δεδομένων για την εφαρμογή αλγορίθμου ατμοσφαιρικής διόρθωσης δορυφορικών δεδομένων τύπου LANDSAT TM/ETM+. Τα μετεωρολογικά δεδομένα που χρησιμοποιούνται κατά την διάρκεια λήψης δορυφορικών δεδομένων είναι η ορατότητα, η σχετική υγρασία (RH), η ατμοσφαιρική πίεση και η θερμοκρασία σύμφωνα με τη μέθοδο του Forster (1984). Η πιστοποίηση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από την χρήση της ορατότητας ως μέσο ανάκτησης της πληροφορίας που αφορά το οπτικό πάχος των αερολυμάτων γίνεται με ταυτόχρονες μετρήσεις του, με επίγεια φορητά ηλιοφωτόμετρα και λήψεις MODIS. USE OF METEOROLOGICAL DATA FOR SUPPORTING THE REMOVAL OF ATMOSPHERIC EFFECTS FROM SATELLITE IMAGERY IN THE AREAS LOCATED IN THE VICINITY OF EXISTING METEOROLOGICAL STATIONS IN CYPRUS A. NISANTZI, K. THEMISTOKLEOUS, D.G. HADJIMITSIS Department of Civil Engineering & Geomatics, Remote Sensing Laboratory, Cyprus University of Technology, Lemesos, Cyprus ABSTRACT Atmospheric correction is considered as the most difficult part of the pre-processing of satellite imagery. Several atmospheric correction algorithms have been developed either simple or sophisticated. For the areas located in the vicinity of existing meteorological stations, the atmospheric characteristics can be obtained from the available meteorological data. This paper presents examines the potential of using meteorological data for supporting the application of atmospheric correction algorithm for removing atmospheric effects from satellite imagery. For the application of the Forster (1984) atmospheric correction algorithm, meteorological data such as visibility, relative humidity (RH), atmospheric pressure and temperature have been acquired during the satellite overpass for the Paphos and 25 28/5/21, PATRAS, GREECE 589
Limassol district areas in Cyprus. LANDSAT TM /ETM+ image data have been used. The verification of the results have been done by using visibility as a tool to derive information concerning the aerosol optical thickness measured for both sun-photometer and MODIS. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η ατμοσφαιρική διόρθωση, αποτελεί ένα απαραίτητο στοιχείο της προ-επεξεργασίας των δορυφορικών δεδομένων. Κατά καιρούς πολλοί ερευνητές (Sabatini and Robcherky 197, Turner and Spencer 1972, Forster 1983, Vermote et al. 1997, Hadjimitsis and Clayton 28) χρησιμοποίησαν μετεωρολογικά δεδομένα, ορατότητας (V), θερμοκρασίας (T), σχετικής υγρασίας (RH) και ατμοσφαιρικής πίεσης (P), προκειμένου να εξάγουν, αρχικά, εμπειρικές μεθόδους και στη συνέχεια αλγορίθμους για την επίτευξη μιας ατμοσφαιρικής διόρθωσης. Η σημαντικότερη παράμετρος της ατμοσφαιρικής διόρθωσης, αποτελεί το οπτικό πάχος των αερολυμάτων (aerosol optical thickness-aot). Πρώτοι οι Turner and Spencer (1972) απεικόνισαν την ορατότητα σαν συνάρτηση του ΑΟΤ σε διάφορα μήκη κύματος, ενώ ο Iqbal (1983) ήταν αυτός που προσδιόρισε τη σχέση που συνδέει την ορατότητα με το οπτικό πάχος αερολυμάτων η οποία χρησιμοποιήθηκε το 22 από τους Vermote et al.. Στη συνέχεια ο Forster (1984) βασισμένος στην απεικόνιση του Iqbal ολοκλήρωσε τον αλγόριθμο ατμοσφαιρικής διόρθωσης προσδιορίζοντας το ΑΟΤ χρησιμοποιώντας τιμές ορατότητας. Την ίδια εποχή οι Kaufman and Fraser από μετρήσεις στην περιοχή της Βαλτιμόρης και στο αεροδρόμιο της Ουάσινγκτον έδειξαν ότι υπάρχει μεγάλη συσχέτιση μεταξύ του ΑΟΤ και του αντιστρόφου της ορατότητας, ενώ οι Dayan et al. (1991) στη μελέτη τους σχετικά με την μεταφορά σκόνης από τη Σαχάρα σε περιοχές της Κεντρικής και της Δυτικής Μεσογείου, παρατήρησαν ότι το ΑΟΤ και η ορατότητα μεταβάλλονται αντίστροφα. Στη συνέχεια οι Fang and Daren (1997) υπολογίζοντας το ΑΟΤ τόσο με δεδομένα ακτινοβολίας όσο και με ατμοσφαιρικό μοντέλο (LOWTRAN 7), έδειξαν ότι η εποχική μέση τιμή του, η οποία εμφανίζεται αυξημένη την άνοιξη και το καλοκαίρι, μεταβάλλεται αντίστροφα με τη μέση τιμή της ορατότητας. Ομοίως, για περιοχές της Βόρεια Κίνας οι Qiu and Linquan (1999) παρατήρησαν πως το ΑΟΤ και η ορατότητα μεταβάλλονται αντίστροφα για περίοδο 15 ετών. Τέλος οι Baumer et al. (28), έδειξαν πως για 5 συνεχόμενες μέρες στην περιοχή της Νοτιοδυτικής Γερμανίας, η σταθερή ελάττωση της ορατότητας, συνεπάγεται αύξηση του ΑΟΤ. Επιπλέον προσδιόρισαν μια σχέση που δίνει την ορατότητα σαν συνάρτηση του ΑΟΤ. Υπάρχουν δύο μέθοδοι απαλειφής του ΑΟΤ από δορυφορικές εικόνες: α) αυτές που χρησιμοποιούν τεχνικές βασισμένες στις ίδιες τις εικόνες και β) αυτές που χρησιμοποιούν βοηθητικά δεδομένα όπως μετεωρολογικές παράμετροι. Η μέθοδος του Forster (1984) που βασίζεται σε μετεωρολογικά δεδομένα, χρησιμοποιήθηκε από πολλούς ερευνητές προκειμένου να διορθώσουν ατμοσφαιρικά μια δορυφορική εικόνα. Αντίθετα, ο Hadjimitsis (1999) έδειξε πως η μέθοδος αυτή δε δίνει καλά αποτελέσματα όταν η ορατότητα έχει τιμές μικρότερες από 28km. Έτσι σα συνέχεια της μεθόδου του Foster, οι Hadjimitsis and Clayton (28) βασιζόμενοι στη μέθοδο ατμοσφαιρικής διόρθωσης του σκοτεινού σημείου (darkest pixel, DP), ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο ατμοσφαιρικής διόρθωσης δορυφορικών εικόνων της ίδιας περιοχής, στην οποία θεώρησαν σαν δορυφορική εικόνα αναφοράς αυτή που είχε τη μεγαλύτερη ορατότητα. Στόχος της εν λόγω εργασίας είναι η εκτίμηση της αποτελεσματικότητας της βασικής ιδέας που αναπτύχθηκε από τον Forster (1984) για την ανάκτηση του ΑΟΤ από τις μετρήσεις ορατότητας και την πλήρη εφαρμογή της εν λόγω μεθόδου για την ατμοσφαιρική διόρθωση δορυφορικών δεδομένων LANDSAT TM/ETM+ για την περιοχή της Κύπρου. Η πιστοποίηση 25 28/5/21, PATRAS, GREECE 59
των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από την χρήση της ορατότητας ως μέσο ανάκτησης της πληροφορίας που αφορά το ΑΟΤ γίνεται με ταυτόχρονες μετρήσεις του ΑΟΤ με επίγεια φορητά ηλιοφωτόμετρα και λήψεις δορυφορικών εικόνων MODIS. 2. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 2.1 Δορυφορικά δεδομένα LANDSAT TM/ETM+ / MODIS Στην εργασία χρησιμοποιούνται δορυφορικά δεδομένα τύπου LANDSAT TM/ETM+ για την περιοχή της Κύπρου με σκοπό την εφαρμογή των δύο ατμοσφαιρικών διορθώσεων οι οποίες κάνουν χρήση μετεωρολογικών δεδομένων όπως περιγράφεται στην εισαγωγή. Παράλληλα χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από το δορυφορικό αισθητήρα της NASA, MODIS προκειμένου να εξαχθούν δεδομένα για το ΑΟΤ που είναι απαραίτητο για την ατμοσφαιρική διόρθωση. Το ΑΟΤ προκύπτει από τον αλγόριθμο που χρησιμοποιείτε από το MODIS χωρικής ανάλυσης 5μ. στο κανάλι των 55nm. Ο δορυφόρος περνάει από την υπό μελέτη περιοχή στις 1:3π.μ. τοπική ώρα με μια χρονική απόκλιση είκοσι λεπτών, ενώ οι μετρήσεις του ηλιοφωτομέτρου πραγματοποιήθηκαν την ίδια ώρα. Συγχρόνως για την ίδια χρονική περίοδο τα μετεωρολογικά δεδομένα ορατότητας και σχετικής υγρασίας μας παραχωρήθηκαν από τη Μετεωρολογική Υπηρεσία της Κύπρου και συγκεκριμένα για τους σταθμούς Ακρωτήρι στη Λεμεσό (23 μέτρα πάνω από τη μέση στάθμη της θάλασσας, 34.689 ο Ν, 33.62 ο Ε) και Αεροδρόμιο στην Πάφο (11 μέτρα πάνω από τη μέση στάθμη της θάλασσας, 34.716 ο Ν, 32.483 ο Ε). 2.2 Επίγειες μετρήσεις φορητό ηλιοφωτόμετρο Στην εργασία αυτή χρησιμοποιούνται δεδομένα ΑΟΤ και της στήλης των υδρατμών σε πέντε διαφορετικά κανάλια του φορητού ηλιοφωτομέτρου Microtops II (Solar Light Company, USA). Από τα κανάλια αυτά χρησιμοποιήθηκαν: α) τα 5nm για τον προσδιορισμό του ΑΟΤ ενώ β) τα 936 nm για τη στήλη των υδρατμών όπου υπάρχει η μέγιστη απορρόφηση από τους υδρατμούς. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν στην περιοχή της Λεμεσού για τους πρώτους έξι μήνες του 29 κατά τις πρωινές ώρες και τις ημέρες οπού δεν υπήρχε νέφωση. 2.3 Μεθοδολογία επεξεργασίας δεδομένων Δεν είναι πολλές οι μελέτες που έχουν γίνει για την ύπαρξη σχέσης ανάμεσα στην ορατότητα (visibility), μια οριζόντια παράμετρο και του ΑΟΤ μια κατακόρυφη παράμετρο ( Turner and Spenser, 1972; Iqbal, 1983; Vermote, 22; Baumer, 28, Retalis and Michaelides, 29). Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν οι σχέσεις του Vermote και του Baumer προκειμένου να δούμε αν αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την περιοχή της Κύπρου. Έτσι από τα δεδομένα της ορατότητας υπολογίστηκε το ΑΟΤ και στη συνέχεια συγκρίθηκε με αυτό του ηλιοφωτομέτρου. Η σχέση που συνδέει την ορατότητα με το ΑΟΤ σύμφωνα με τον Vermote είναι: V 3.9449/( 55.8498) (1) 25 28/5/21, PATRAS, GREECE 591
Όπου V η ορατότητα σε km και 55 το ΑΟΤ στα 55nm. Η ίδια διαδικασία ακολουθήθηκε και για τη σχέση του Baumer: 1 V 3.912z i (2) Όπου z i το ύψος ανάμειξης σε km και τ το ΑΟΤ. Ο Baumer για το στρώμα ανάμειξης χρησιμοποίησε σταθερές τιμές και συγκεκριμένα 1km, 1.5km και 2 km και από αυτά κατέληξε στο μικρότερο ύψος το οποίο προσέγγιζε καλύτερα τα δεδομένα του. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκαν και τα τρία ύψη, όμως η σχέση του Baumer επαληθεύτηκε για τις μετρήσεις του μικρότερου στρώματος ανάμειξης (1km). Παράλληλα παρουσιάζεται η μεταβολή της ορατότητας με το ΑΟΤ από το MODIS και το ηλιοφωτόμετρο, η μεταβολή της στήλη των υδρατμών με τη σχετική υγρασία και γίνεται σύγκριση του ΑΟΤ του ηλιοφωτομέτρου και του MODIS. Τέλος με δεδομένα ορατότητας προκειμένου να επιλεγεί η εικόνα αναφοράς στην οποία η ορατότητα ήταν η μεγαλύτερη δυνατή, σύμφωνα με τους Hadjimitsis and Clayton (28) γίνεται σύγκριση του ΑΟΤ που προκύπτει από αυτή τη μέθοδο (εικόνες LANDSAT TM/ETM+) με αυτό του ηλιοφωτομέτρου στην περιοχή του αεροδρομίου της Πάφου. Δορυφορικές Εικόνες LANDSAT TM/ETM+/MODIS Ατμοσφαιρική Διόρθωση Οπτικό Πάχος Αερολυμάτων Στήλη Υδρατμών Ορατότητα Σχετική υγρασία Δορυφορικά δεδομένα MODIS Μετεωρολογικά Δεδομένα Επίγειες Μετρήσεις Ηλιοφωτόμετρο Οπτικό Πάχος Αερολυμάτων Στήλη Υδρατμών ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΧΗΜΑ 1. Σχηματική αναπαράσταση αφαίρεσης της ατμοσφαιρικής επίδρασης από δορυφορικά δεδομένα 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 3.1 Οπτικό πάχος αερολυμάτων Ορατότητα Το ΑΟΤ που προέκυψε από τη σχέση του Vermote και τα δεδομένα της ορατότητας συγκρίθηκε με αυτό του ηλιοφωτομέτρου. Οι συσχετίσεις που προέκυψαν είναι πολύ μικρές (Πίνακας 1). Η ίδια διαδικασία ακολουθήθηκε και για το ΑΟΤ που υπολογίστηκε από το MODIS όπου η συσχέτιση (r=,65) ήταν αρκετά μεγαλύτερη και στατιστικά σημαντική για το εύρος των δεδομένων σε επίπεδο α=,5. Η μεγάλη διαφορά σε αυτές τις δύο συσχετίσεις 25 28/5/21, PATRAS, GREECE 592
πιθανόν να οφείλεται στο γεγονός ότι το ΑΟΤ που προκύπτει από τη σχέση του Vermote είναι στα 55 nm ενώ αυτό του ηλιοφωτομέτρου αντιστοιχεί στα 5 nm. ΠΙΝΑΚΑΣ 1. Συσχετίσεις του μετρήσιμου ΑΟΤ και του υπολογιζόμενου ΑΟΤ από τις σχέσεις των Vermote και Baumer. AOT Vermote AOT Baumer AOT ηλιοφωτόμετρο,17,17 AOT MODIS,65,65 Στη συνέχεια, στην προσπάθεια απεικόνισης της ελάττωσης της ορατότητας κατά την αύξηση του ΑΟΤ όπως υπαγορεύουν οι σχέσεις των Vermote και Baumer, για τις μετρήσεις των πρώτων 6 μηνών του 29 για την περιοχή της Λεμεσού, προέκυψαν τα Σχήμα 2 (α) και Σχήμα 2 (β). 1,6 AOT sun photometer (5nm) 1,4 1,2 1,8,6,4,2 y = 34,52x -,727 R 2 =,215 1 2 3 4 5 6 Visibility(m) (α) 1,6 1,4 y = 335,4x -,684 R 2 =,399 1,2 AOT MODIS (55nm) 1,8,6,4,2 1 2 3 4 5 6 Visibility (m) (β) ΣΧΗΜΑ 2. Απεικόνιση της ορατότητας (visibility) και του ΑΟΤ (α) από δεδομένα του ηλιοφωτομέτρου και (β) από δεδομένα του δορυφορικού οργάνου MODIS. 25 28/5/21, PATRAS, GREECE 593
Εδώ οι συντελεστές προσδιορισμού της ορατότητας και του ΑΟΤ από το ηλιοφωτόμετρο και 2 2 από το δορυφορικό όργανο MODIS είναι R =,21 και R =,39 αντίστοιχα. Με δεδομένο ότι ο Baumer (28) απεικόνισε το ΑΟΤ και την ορατότητα για πέντε συνεχόμενες ημέρες και έδειξε πως τα μεγέθη μεταβάλλονται σύμφωνα με τη σχέση (2), για την περιοχή της Λεμεσού και για χρονικά διαστήματα 6 μηνών έως 3 ημερών κάτι τέτοιο δεν επαληθεύεται με ακρίβεια. Αντίθετα για μικρότερα χρονικά διαστήματα η σχέση αυτή φαίνεται να επαληθεύεται ικανοποιητικά. Συγκεκριμένα, για δέκα συνεχόμενες ημέρες 8/3/29-17/3/29 η γραφική παράσταση που απεικονίζει τα δύο εξεταζόμενα μεγέθη φαίνεται στο Σχήμα 3 και ο 2 συντελεστής προσδιορισμού είναι R =,72. Αξίζει εδώ να σημειωθεί πως κατά την περίοδο αυτή οι δύο μεγάλες τιμές του ΑΟΤ και οι αντίστοιχα μικρές τιμές της ορατότητας οφείλονται στα συστήματα καιρού που προκάλεσαν τη μεταφορά σκόνης στην Κύπρο. 1,2 1 y = 457x -,988 R 2 =,7264,8 AOT (5nm),6,4,2 5 1 15 2 25 3 35 4 45 visibility (m) ΣΧΗΜΑ 3. Ορατότητα και ΑΟΤ για την περίοδο 8/3/9-17/3/9. 3.2 Οπτικό πάχος αερολυμάτων Σχετική υγρασία Η επόμενη μετεωρολογική παράμετρος που χρησιμοποιήθηκε είναι η σχετική υγρασία (Relative Humidity, RH). Στην προσπάθεια εύρεσης συσχέτισης του ΑΟΤ από τη σχετική υγρασία δεν βρέθηκε κάποια σχέση που να συνδέει τα δύο μεγέθη και η οποία θα μας οδηγούσε άμεσα στον προσδιορισμό του πάχος των αερολυμάτων, αν και η γραφική τους αναπαράσταση παρουσιάζει πως τα δύο μεγέθη συμεταβάλλονται. 3.3 Στήλη υδρατμών Σχετική Υγρασία Ένα άλλο μέγεθος που χρειάζεται ώστε να γίνει μια ατμοσφαιρική διόρθωση της δορυφορική εικόνας είναι η στήλη των υδρατμών αφού η απορρόφηση της ακτινοβολίας από τους υδρατμούς στο φάσμα του εγγύς-υπέρυθρου είναι αρκετά μεγάλη. Μετά από σύγκριση των δεδομένων της στήλης των υδρατμών από το ηλιοφωτόμετρο και της σχετικής υγρασίας, η ανάλυση έδωσε ένα ικανοποιητικό συντελεστή συσχέτισης για το εύρος των δεδομένων και για το επίπεδο.1 (r=.67) (Σχήμα 4). 25 28/5/21, PATRAS, GREECE 594
9 8 y = 25,988x + 22,18 R 2 =,4464 7 Relative Humidity (%) 6 5 4 3 2 1,4,6,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 water vapor column (cm) ΣΧΗΜΑ 4. Η στήλη των υδρατμών σα συνάρτηση της σχετικής υγρασίας 3.4 Οπτικό πάχος αερολυμάτων από δεδομένα MODIS, ηλιοφωτομέτρου, μεθόδου Hadjimitsis and Clayton από εικόνες LANDSAT TM/ETM+ Σα συνέχεια αρκετών μελετών που έχουν γίνει (Schaap et al, 28; Chu et al., 22; Li et al. 25), προκειμένου να διεξαχθούν συμπεράσματα για την ακρίβεια του ΑΟΤ από το MODIS και για την περιοχή της Κύπρου, συγκρίθηκαν τα δεδομένα, με αυτά του ηλιοφωτομέτρου, και συγκεκριμένα για την περιοχή της Λεμεσού και παρατηρήθηκε η πάρα πολύ καλή συσχέτιση (r=.96) Σχήμα 5. 1,2 y =,9888x +,42 R 2 =,9394 1 AOT MODIS (55nm),8,6,4,2,2,4,6,8 1 1,2 AOT Sun photometer (5nm) ΣΧΗΜΑ 5. Οπτικό πάχος αερολυμάτων από το MODIS πάνω από τη Λεμεσό σα συνάρτηση των δεδομένων του φορητού ηλιοφωτομέτρου. Τέλος εφαρμόζοντας την ατμοσφαιρική διόρθωση τόσο του Forster (1984) όσο και των Hadjimitsis and Clayton (28) σε δύο δορυφορικές εικόνες τύπου LANDSAT TM/ETM+ (φάσμα.45-.52 μm) με ημερομηνίες λήψης 2/7/28 και 5/8/28 για την περιοχή κοντά στο Αεροδρόμιο Πάφου, έχει προκύψει ότι η ατμοσφαιρική διόρθωση του Forster δεν ήταν αποτελεσματική σε αντίθεση με την ατμοσφαιρική διόρθωση που προτείνεται από τους Hadjimitsis and Clayton (28) (Πίνακας 2). 25 28/5/21, PATRAS, GREECE 595
ΠΙΝΑΚΑΣ 2. Σύγκριση αποτελεσμάτων του ΑΟΤ της μεθόδου των Hadjimitsis and Clayton από εικόνα LANDSAT TM/ETM+ και του ηλιοφωτομέτρου AOT (ηλιοφωτόμετρο) AOT (Hadjimitsis and Clayton 28) 2/7/28.124.14 5/8/28.346.35 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από τη παρούσα μελέτη έγινε φανερό πως δεν είναι δυνατή η διεξαγωγή μιας σχέσης που να συνδέει την οριζόντια παράμετρο της ορατότητας με την κατακόρυφη παράμετρο του ΑΟΤ. Για μικρές χρονικές περιόδους (1 ημερών) φαίνεται η ορατότητα να συνδέεται με το ΑΟΤ με τη σχέση που όρισε ο Baumer, όμως για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους, όπως για περίοδο 6 μηνών, η απόκλιση που παρουσιάζεται είναι μεγάλη. Παράλληλα η συσχέτιση που υπάρχει ανάμεσα στην στήλη των υδρατμών και της σχετικής υγρασίας είναι σημαντική και δύναται να χρησιμοποιηθεί για την εξαγωγή μιας σχέσης που θα χρησιμοποιηθεί σε αλγορίθμους ατμοσφαιρικής διόρθωσης δορυφορικών εικόνων. Ακόμα, η εξαιρετικά μεγάλη συσχέτιση των δεδομένων του οπτικού πάχους των αερολυμάτων από το δορυφορικό όργανο MODIS και από το φορητό ηλιοφωτόμετρο, θα επιτρέψει στο μέλλον να χρησιμοποιηθούν τα δεδομένα MODIS χωρίς να είναι απαραίτητες οι επίγειες μετρήσεις με το ηλιοφωτόμετρο, κάτι που πολλές φορές δεν είναι εφικτό μιας και απαιτεί τόσο την ύπαρξη ανέφελου ουρανού όσο και την παρουσία παρατηρητή. Τέλος, παρόλο που έχουν χρησιμοποιηθεί 2 εικόνες LANDSAT TM/ETM+ με την ταυτόχρονη λήψη του ΑΟΤ από το ηλιοφωτόμετρο για την εφαρμογή της μεθόδου των Hadjimitsis and Clayton (28) φαίνεται ότι τα αποτελέσματα είναι αρκετά κοντά, κάτι που επιτρέπει μελλοντικά να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος αυτή για να εφαρμοστεί με επιτυχία μια ατμοσφαιρική διόρθωση. Γι αυτό μια από τις μελλοντικές δραστηριότητές αποτελεί η συλλογή ενός μεγαλύτερου αριθμού δεδομένων για την ταυτόχρονη μέτρηση του ΑΟΤ από ηλιοφωτόμετρα και από εικόνες LANDSAT TM/ETM+. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε τη Μετεωρολογική Υπηρεσία της Κύπρου για τη συνεχιζόμενη βοήθειά της και την παροχή δεδομένων. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Baumer D, Vogel B, Versick S, Rinke R, Mohler O, Shnaiter M, 27: Relationship of visibility, aerosol optical thickness and aerosol size distribution in an ageing air mass over South- West Germany. Atmospheric Environment, 42, 989-998. Chu DA, Kaufman YJ, Ichoku C, Rermer LA, Tanre D, Holven BN, 22: Validation of MODIS aerosol optical depth retrieval over land. Geophysical Researh, 29, 1617. Dayan U, Heffter J, Miller J, Gutman G, 1991: Dust Intrusion Events into the Mediterranean Basin. American Meteorological Society, 3, 1185-1199. 25 28/5/21, PATRAS, GREECE 596
Fang L and Daren L, 1997: Features of Aerosol optical Depth with Visibility grade over Beijing. Atmospheric Environment, 31, 3413-3419. Forster BC, 1984. Derivation of atmospheric correction procedures for Landsat MSS with particular reference to urban data. International Journal of Remote Sensing, 5, 799 817. Hadjimitsis DG and Clayton CRI, 28: The use of an improved atmospheric correction algorithm for removing atmospheric effects from remotely sensed images using an atmospheric surface simulation and meteorological data. Meteorological Application, 15, 381-387. Hadjimitsis D, 1999: The application of atmospheric correction algorithm in the satellite remote sensing of reservoirs. PhD Thesis, University of Surrey, School of Engineering in the Environment, Department of Civil engineering, Guildford, UK. Iqbal M, 1983: An introduction to solar radiation. Academic Press, New York, 39pp. Kaufman YJ and Fraser RS, 1983: Light Extinction by Aerosols during Summer Air Pollution. Journal of climate and applied meteorology, 22, 1694-176. Li C, Lau A, Mao j, Chu DA, 25: retrieval, validation and application of the 1 km aerosol optical depth from MODIS Measurments over Hong Kong, IEEE T. Geosciences Remote, 43, 265-2658. Qiu J and Liquan Y, 1999: Variation characteristics of atmospheric aerosol optical depths and visibility in North China during 198-1994. Atmospheric Environment, 34, 63-69. Retalis A and Michaelides S, 29: Synergetic use of TERRA/MODIS imagery and meteorological data for studing aerosol dust events in Cyprus. International Journal of Environment and Pollution, 36, 139-15. Sabatini RR and Rabchevsky G, 197: Use of ground- truth measurements to monitor ERTS sensor calibration. Technical Report No 16, NASA Contact No NAS 5-1343. Turner RE and Spencer MM, 1972: Atmospheric model for correction of spacecraft data. In Proceedings of the eighth International Symposium on Remote Sensing of the Environment, II. Michigan, Ann Arbor; 895 934. Vermote E. 1996: Atmospheric Correction Algorithm: Spectral Reflectances (MOD9). Algorithm Technical Background Document. NASA5-9662. 25 28/5/21, PATRAS, GREECE 597