###TITEL_ICDC###

Landoberflächenalbedo (SPOT/PROBA-V)

Zugang

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/data/icdc/land/land_surface_albedo_spot

Beschreibung

Die Oberflächenalbedo ist ein Maß für die an der Erdoberfläche (nebst Vegetationsbedeckung) reflektierte Sonneneinstrahlung. Die so genannte "black-sky albedo" ist eine der "Essential Climate Variables" gemäß der Beschlüsse von GCOS und wird daher hier abgeleitet von Messungen des SPOT Satelliten angeboten. Die "black-sky albedo" oder direktionale Albedo oder direktional-hemisphärische Reflektanz ist das Integral über die bi-hemisphärischen Reflektanzen beobachtet aus allen Richtungen einer Halbkugel. Für dieses Konzept wird angenommen, dass die gesamte einfallende Energie aus Richtung der Sonne kommt (im Gegensatz zur "white-sky albedo" für die angenommen wird, dass die gesamte an der Erd-/Vegetationsoberfläche einfallende solare Energie diffusen Ursprungs ist); die Albedoberechnung erfolgt für eine bestimmte Tageszeit.

Die täglichen Reflektanzen an der Erdoberfläche / am Oberrand der Vegetation werden zunächst bzgl. einer 30-tägigen Syntheseperiod normiert. Hierfür wird ein semi-empirisches, lineares, Kernel-getriebenes Reflektanzmodell invertiert; die verwendete Gewichtungsfunktion favorisiert die neuesten Messungen innerhalb der 30-Tages Periode. Die aus der Modellinversion resultierenden spektralen Koeffizienten und die in Look-Up Tabellen abgelegten Winkelintegrale der Kernel-Funktionen werden dazu verwendet die spektralen direktionalen und hemisphärischen Albedowerte zu berechnen. Diese werden dann dazu verwendet, die breitbandigen Albedowerte (sichtbar: 0,4 µm bis 0,7 µm, nahes Infrarot: 0,7 µm bis 4,0 µm, gesamter kurzwelliger Bereich: 0,3 µm bis 4,0 µm) zu berechnen, wobei als Gewichtungsfaktoren die spektralen solaren Irradianzen Eingang finden.

Für mehr Information verweisen wir auf die ATBDs unter Referenzen.

Es handelt sich um Version 1.4/1.5 des Datensatzes der über COPERNICUS Global Land Services / VITO angeboten wird und im Dezember 2018 heruntergeladen wurde.

Die Daten werden von VITO global mit 1/112° Gitterzellenauflösung im netCDF Format angeboten. Am ICDC wurden die Daten in ein 0.5° x 0.5° Plate Carree Gitter gemittel; dabei wurde ein Blockmittel verwendet, d.h. nur die 1/112° Gitterzellen die auch in einer der neuen 0.5° x 0.5° Gitterzellen liegen wurden für die Mittelung benutzt. Daten sind für geographische Breiten zwischen 60°S und 80°N verfügbar. Wir weisen allerdings darauf hin, dass die Überdeckung mit gültigen Daten während des Winters dank fehlender Sonneneinstrahlung limitiert ist.

Letzte Datensatzaktualisierung am ICDC: 11. Januar 2019.

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Parameter

Name Einheit Kommentar
Albedo, sichtbarer Bereich (0,4 µm - 0,7 µm) 0 ... 1 Auflösung ist 0,00001
Albedo Unsicherheit, sichtbarer Bereich 0 ... 1 Auflösung ist 0,00001
Albedo, nahes Infrarot (0,7 µm - 4,0 µm) 0 ... 1 Auflösung ist 0,00001
Albedo Unsicherheit, nahes Infrarot 0 ... 1 Auflösung ist 0,00001
Albedo, breitbandig (0,3 µm - 4,0 µm) 0 ... 1 Auflösung ist 0,00001
Albedo Unsicherheit, breitbandig 0 ... 1 Auflösung ist 0,00001
Anzahl Landpixel 0 ... 3136 pro 0,5° Gitterzelle
Anzahl gültiger Datenpixel, sichtbar 0 ... 3136 pro 0,5° Gitterzelle (siehe Information in netCDF Datei)
Anzahl gültiger Datenpixel, infrarot 0 ... 3136 pro 0,5° Gitterzelle
Anzahl gültiger Datenpixel, breitband 0 ... 3136 pro 0,5° Gitterzelle
Mittlere Anzahl gültiger Satellitenmesseungen 0 ... 60 pro 0,5° Gitterzelle (2 Satellitenüberflüge/Tag für 30 Tage)
Kumulative Anzahl gültiger Satellitenmessungen 0 ... 188160 pro 0,5° Gitterzelle
Primary GLC2000 Klasse 1 ... 24 Häufigster Landoberflächentyp
Seconday GLC2000 Klasse 1 ... 24 2-t häufigster Landoberflächentyp
Tertiäry GLC2000 Klasse 1 ... 24 3-t häufigster Landoberflächentyp

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Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung

Zeitraum und zeitliche Auflösung:

  • 01-1999 - 11-2018
  • 10-tägige Abtastung, 30-tägige effektive Auflösung

Räumliche Abdeckung und Auflösung:

  • Global
  • Räumliche Auflösung: 0.5° x 0.5° (Plate Carree)
  • Geographische Breite: 89.75°S bis 89.75°N; Daten nur für 60°S bis 80°N
  • Geographische Länge: 179.75°W bis 179.75°E
  • Dimension: 360 Zeilen x 720 Spalten
  • Höhe: Topographie folgend

Format:

  • NetCDF

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Datenqualität

Im Originaldatensatz (1/112° Auflösung) gibt eine Qualitätskennzahl die bitweise zu lesen ist. Der Inhalt dieser Kennzahl ist unter http://land.copernicus.eu/global/products/sa unter "Technical" gelisted. Die Information dieser Kennzahl überlappt mit den Kennzahlen die in den Produkten gegeben wird: ungültige Daten, Daten über und Daten unter den physikalisch sinnvollen Werten.

Der hier angebotene Datensatz (0.5° x 0.5° Auflösung) beinhaltet keine separate Qualitätskennzahl. Stattdessen werden von vornherein nur gültige Daten (mit 1/112° Auflösung) zur Berechnung der grob aufgelösten Albedo (mit 0.5° Auflösung) und dessen Unsicherheit verwendet. In den Parametern geben wir dann die Anzahl der Landpixel, die Anzahl der gültigen Pixel und die Anzahl der nutzbaren Satellitendatenpixel als Maß für die Verläßlichkeit des Wertes pro 0.5° x 0.5° Gitterzelle. Wir empfehlen in diesem Zusammenhang auch den Text in den netCDF Dateien zu lesen.

Die SPOT/PROBA-V Albedo Produkte sind gemäß der Richtlinien der CEOS "Land Product Validation (LPV)" Gruppe validiert worden; diese Aktivitäten beinhalten Vergleiche mit anderen Albedoprodukten auf globaler wie regionaler Skala (Stichwort: BELMANIP-2 Netzwerk) und mit bodengestützten Beobachtungen. Die raum-zeitliche Konsistenz ist gut und auch die Genauigkeit wird als gut eingestuft. Die räumliche Verteilung is sehr realistisch. Jahresgänge und zwischenjährliche Variabilität sind verläßlich und auch die Amplitude zwischen niedrigen und hohen Albedowerten ist realistisch. Der RMSE über schneefreien Gebieten ist generall etwa 0.03. Zwischenjährliche Änderungen entlang Albedowertprofilen liegen bei 0.005. Datenlücken gibt es in den hohen nördlichen Breiten sowie in Gebieten mit Eis- und Schneebedeckung. Der Jahresgang über Wüstengebieten ist (noch) nicht realistisch. Mehr Information zum Validationsprozess und den Resultaten ist im Validationsbericht unter Referenzen zu finden.

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Kontaktperson

Copernicus' Scientific and Technical Support:
http://land.copernicus.eu/global/contactpage

Bruno Smets
VITO, Belgium
E-Mail: Bruno.Smets (at) vito.be

Stefan Kern
ICDC / CEN / Universität Hamburg
E-Mail: stefan.kern (at) uni-hamburg.de

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Referenzen

  • Algorithm Theoretical Basis Document (ATBD)
  • Product User Manual (PUM)
  • Validationsreport für SPOT // für PROBA-V // Cross-Validation
  • Hagolle, O., et al., 2005, Quality assessment and improvement of temporally composited products of remotely sensed imagery by combination of VEGETATION 1 and 2 images. Remote Sensing of Environment, 94, 172-186.
  • Carrer, D., et al., 2010, Comparing Operational MSG/SEVIRI Land Surface Albedo Products From Land SAF With Ground Measurements and MODIS. Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 48, 1714-1728. DOI: 10.1109/TGRS.2009.2034530
  • Geiger, B., et al., 2008, Land Surface Albedo Derived on a Daily Basis From Meteosat Second Generation Observations. Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 46, 3841 - 3856. DOI: 10.1109/TGRS.2008.2001798

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Datenzitat

Bitte folgendes Datenzitat verwenden

The product was generated by the land service of Copernicus, the Earth Observation programme of the European Commission. The research leading to the current version of the product has received funding from various European Commission Research and Technical Development programmes. The product is based on SPOT/VGT 1km Collection 2 and PROBA-V 1km Collection 1 data ((c) CNES and distributed by VITO), last access date: 19/12/2018, provided on 0.5 degree x 0.5 degree plate carree grid in NetCDF file format by the Integrated Climate Data Center (ICDC, icdc.cen.uni-hamburg.de) University of Hamburg, Hamburg, Germany.

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