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PRODUCTOS AVANZADOS PARA LA MISIÓN FLEX: FUSIÓN DE DATOS IMAGEN MULTI-SENSOR Y TEMPORALES.

PRODUCTOS AVANZADOS PARA LA MISIÓN FLEX: FUSIÓN DE DATOS IMAGEN MULTI-SENSOR Y TEMPORALES.
Área de investigación: Ingeniería visual
Estado: En progreso
Líderes del proyecto:
Colaboradores:
Inicio propuesto: 01/01/2017
Límite propuesto: 31/12/2018
Descripción:

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha seleccionado recientemente la misión espacial FLuorescence EXplorer (FLEX) como su próxima misión científica de Observación de la

Tierra, dentro del programa Earth Explorer. El objetivo principal de FLEX, cuyo investigador principal es José Moreno, de la Universidad de Valencia, es la medida de la fluorescencia emitida por la vegetación como un subproducto de la fotosíntesis. Para ello cuenta con un instrumento de muy alta resolución espectral, FLORIS, a bordo de un satélite de órbita polar, que será lanzado previsiblemente en 2022 y que volará en tándem con uno de los satélites de la misión Copernicus/Sentinel-3 (S3). El co-registro con S3 proporcionará información adicional necesaria para la corrección atmosférica y la estimación de parámetros biofísicos de la vegetación, que ayudarán a interpretar la señal de fluorescencia medida por FLORIS.

La ESA financiará el desarrollo de la misión y los estudios científicos para la definición de los principales productos de Nivel 2: fluorescencia de la vegetación y reflectividad de la superficie.

Sin embargo, el potencial científico de FLEX va más allá. Mediante nuevos algoritmos que obtengan parámetros biofísicos combinando FLEX/S3 con la alta resolución espacial de

Sentinel-2 (S2) e investigando métodos para la inversión de modelos que simulan la transferencia radiativa en la vegetación y la atmósfera, es posible obtener, por primera vez, una medida de la fotosíntesis desde el espacio, a escala global y a una resolución que permite el estudio funcional de los ecosistemas. Además, la explotación de la dimensión temporal de FLEX puede proporcionar productos Nivel 3 de gran interés científico, que proporcionarán nueva información de la dinámica de los ecosistemas vegetales. Los productos avanzados incluyen: (1) mejora de la precisión en las estimaciones de la fluorescencia, (2) un producto de la fotosíntesis como Producción Primaria Bruta, (3) un indicador del stress de la vegetación, (4) productos de Nivel 3 basados en la dinámica temporal de la fotosíntesis, y (5) identificación de productos de Nivel 4 basados en fusión de datos de FLEX con otras misiones. Estos productos harán uso de la información proveniente de FLEX/S3 con la alta resolución espacial de S2. Para ello, es necesario la mejora de los algoritmos de fusión multi-sensor.

Estos productos avanzados de Nivel 2 y 3 no están previstos en el segmento terreno de FLEX, financiado por la ESA. El equipo investigador que presenta este proyecto quiere aprovechar su experiencia y las herramientas que ha desarrollado durante más de una década de actividades preparatorias de FLEX, para anticiparse en la propuesta de algoritmos y prototipos de productos científicos de Nivel 2, 3 y 4 para FLEX.

Para los diferentes productos estudiados se generarán documentos que describan los fundamentos teóricos, las alternativas consideradas y una descripción detallada de los

algoritmos propuestos, incluyendo las pruebas realizadas con imágenes FLEX simuladas (mediante el FLEX End-to-End Performance Simulator de la Universidad de Valencia) e

imágenes S2 y S3 reales. Además, se propondrá un plan de calibración y validación (cal/val) específico para cada grupo de productos y se evaluarán las áreas de cal/val de FLEX propuestas en España. La realización de una campaña de teledetección aeroportada, encargada al INTA, permitirá simular imágenes FLEX realistas sobre esas áreas y determinar su idoneidad para las actividades de cal/val.

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