3Cモデルを用いた水上測定からのリモートセンシング反射率の決定：さらなる評価

Determination of the remote-sensing reflectance from above-water measurements with the "3C model": a further assessment.

• Jaime Pitarch
• Marco Talone
• Giuseppe Zibordi
• Philipp Groetsch

抄録

3成分反射率モデル(3C)は、主に最適条件（曇り空、変化する視野形状、高輝度擾乱、低照度条件など）で実施された水中ラジオメトリックハイパースペクトル測定からのリモートセンシング反射率(R)の決定を向上させるために開発されたものである。このモデルをさらに検証し、その幅広い用途を示すために、本研究では、さまざまな測定条件で海洋および沿岸海域で収集された地上放射計データへの3Cの適用を紹介する。最適条件とやや劣る条件で行われた測定から得られたRは、一般的に海洋色の検証活動をサポートするために使用されている確立された水中法で得られたRと同等の結果を示した。さらに、この研究では、従来の方法では自信を持って適用できない低照度、高グリント摂動、可変測定形状を特徴とするフィールドデータからも、3Cが適切なR検索を提供できることが示された。最後に、3Cフルスペクトルインバージョン法によって得られた最適化残差が、導出されたRの品質を評価するための相対的な指標となる可能性があることを示した。

The Three-Component Reflectance Model (3C) was primarily developed to improve the determination of the remote-sensing reflectance (R) from above-water radiometric hyperspectral measurements performed during sub-optimal conditions (i.e., cloudy sky, variable viewing geometry, high glint perturbations, low illumination conditions). In view of further validating the model and showing its broad range of uses, this work presents the application of 3C to above-water radiometry data collected in oceanic and coastal waters with a variety of measurement conditions. R derived from measurements performed during optimal and slightly sub-optimal conditions exhibit equivalence with R obtained with an established above-water method that is commonly used to support ocean color validation activities. Additionally, the study shows that 3C can still provide relevant R retrievals from field data characterized by low-light illumination, high glint perturbations and variable measurement geometries, for which the established method cannot be confidently applied. Finally, it is shown that the optimization residual returned by the 3C full-spectrum inversion procedure can be a potential relative indicator to assess the quality of derived R.