CHƯƠNG 2 : CÁC SẢN PHẨM ẢNH VỆ TINH
3.4. Phương pháp tích hợp dữ liệu
Dữ liệu từ vệ tinh và dữ liệu từ các trạm quan trắc trên mặt đất có các độ phân giải về không gian và thời gian khác nhau. Vì vậy cần có các ràng buộc để tích hợp theo thời gian và vị trí. Để so sánh AOD giữa MODIS , VIIRS và AERONET, trước hết thành lập mảng số liệu thống kê theo thời gian từ hai nguồn này. Việc tạo lập mảng số liệu được tiến hành theo từng bước được thể hiện trong Hình 3.4:
Satellite Aeronet MODIS: MOD04_3K, MYD04_3K VIIRS: GAERO_VAOO Dữ liệu cấp 2.0 AOD 550nm MODIS: MCD14ML AOD 550nm Nội suy Dữ liệu các điểm cháy AOD 550nm Tích hợp dữ liệu AOD 550nm
Hình 3.4: Quá trình tích hợp số liệu từ MODIS, VIIRS và AERONET.
Dữ liệu tại các trạm quan trắc AERONET là dữ liệu AOD tại 500nm. Trong khi đó dữ liệu AOD của vệ tinh tại 550nm. Nội suy từ giá trị AOD bước sóng 500nm sang AOD bước sóng 550nm, sử dụng thông số Angstrom của AERONET trong dải sóng 440nm - 675nm [1]. Khi đó giá trị AOD tại bước sóng 550nm (τ0.55μm) được xác định theo công thức (3):
τ0.55𝜇𝑚 = τ0.55𝜇𝑚
e−𝛼0.44𝜇m−0.67𝜇mln0.550.5
(3)
Với là thông số Angstrom trong dải 440nm – 675nm. Ln: là logarit cơ số e
Một số sự khác nhau dễ dàng nhận thấy trong dữ liệu AOD từ trạm quan trắc AERONET và dữ liệu AOD từ vệ tinh là:
Giá trị AOD có được từ MODIS là giá trị trung bình trên bề mặt của từng pixel, trong khi giá trị AOD của mỗi phép đo AERONET là giá trị tại một điểm trong không gian; Giá trị AOD có được từ VIIRS là giá trị trung bình trên bề mặt 6 x 6 km.
Khả năng tâm pixel MODIS trùng với điểm quan trắc của thiết bị AERONET rất thấp;
Có sự khác biệt về mặt thời gian giữa các số liệu thu được từ hai thiết bị MODIS với AERONET [23].
Nhằm thực hiện tích hợp dữ liệu, cần tiến hành xử lý đối với mảng số liệu MODIS AOD và VIIRS AOD bằng cách lấy trung bình giá trị AOD tại các nút lưới. Đối với mảng số liệu AERONET AOD tiến hành chọn trong chuỗi số liệu của AERONET các giá trị có thời gian nằm trong khoảng thời gian T phút tính từ thời điểm MODIS ghi được số liệu. Sau khi thực hiện các giai đoạn tiền xử lý dữ liệu, thực hiện tích hợp dữ liệu theo khoảng thời gian T phút và trong bán kính R để lấy ra giá trị AOD tương ứng của trạm quan trắc và giá trị AOD của vệ tinh (Hình 3.5) thể hiện phương pháp tích hợp số liệu). Sau khi tích hợp dữ liệu, ta thu được các mẫu quan sát gồm các tập dữ liệu AERONET AOD, MODIS AOD và VIIRS AOD, AERONET AOD cùng với thời gian.