Published July 25, 2022 | Version v1
Publication Open

Analysis of multitemporal compositing techniques from regular and non-regular intervals using MODIS daily images in the Amazon region with a high percentage of cloud cover

  • 1. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Brasília
  • 2. Universidade de Brasília

Description

One challenge in the study of optical remotely sensed time series in the Amazon is the constant cloud cover. The present study evaluates different compositing techniques using regular and non-regular intervals to obtain cloud-free images over large areas. The study area was the municipality of Capixaba in the State of Acre, belonging to the Amazon region. The tests considered four compositing algorithms (maximum, minimum, mean, and median) for daily MODIS sensor data (b1 and b2, 250m). The compositing technique from regular intervals adopted the following periods: 8, 16, 24, 32, 40, and 48 days. The irregular interval composite images adopted different composition intervals for dry seasons (April to September) and rainy (October to March). The cloud mask and viewing angle constraint allowed to obtain information without atmospheric interference and closest to nadir view. The composite images using regular intervals did not allow to overcome the high frequency of cloud cover of the region. The composite images from non-regular intervals presented a higher percentage of cloud-free pixels. The mean and median methods provided the better visual appearance of the images, corroborating with the homogeneity test. Therefore, composite images from non-regular intervals may be an appropriate alternative in places with constant cloud coverage.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتمثل أحد التحديات في دراسة السلاسل الزمنية الضوئية المستشعرة عن بُعد في منطقة الأمازون في الغطاء السحابي المستمر. تقيّم هذه الدراسة تقنيات التركيب المختلفة باستخدام فترات منتظمة وغير منتظمة للحصول على صور خالية من السحابة على مساحات كبيرة. كانت منطقة الدراسة هي بلدية كابيكسابا في ولاية عكا، التابعة لمنطقة الأمازون. أخذت الاختبارات في الاعتبار أربعة خوارزميات تركيب (الحد الأقصى والحد الأدنى والمتوسط والوسيط) لبيانات مستشعر MODIS اليومية (b1 و b2، 250 م). اعتمدت تقنية التركيب من فترات منتظمة الفترات التالية: 8 و 16 و 24 و 32 و 40 و 48 يومًا. اعتمدت الصور المركبة الفاصلة غير المنتظمة فترات تكوين مختلفة للمواسم الجافة (من أبريل إلى سبتمبر) والممطرة (من أكتوبر إلى مارس). يسمح قناع السحابة وقيود زاوية المشاهدة بالحصول على المعلومات دون تدخل في الغلاف الجوي والأقرب إلى منظر الحضيض. لم تسمح الصور المركبة باستخدام فترات منتظمة بالتغلب على التردد العالي للغطاء السحابي للمنطقة. قدمت الصور المركبة من فترات غير منتظمة نسبة أعلى من وحدات البكسل الخالية من السحابة. وفرت الطرق المتوسطة والوسيطة مظهرًا بصريًا أفضل للصور، مما يدعم اختبار التجانس. لذلك، قد تكون الصور المركبة من فترات غير منتظمة بديلاً مناسبًا في الأماكن ذات التغطية السحابية المستمرة.

Translated Description (French)

Un défi dans l'étude des séries temporelles de télédétection optique en Amazonie est la couverture nuageuse constante. La présente étude évalue différentes techniques de composition en utilisant des intervalles réguliers et non réguliers pour obtenir des images sans nuages sur de grandes surfaces. La zone d'étude était la commune de Capixaba dans l'État d'Acre, appartenant à la région amazonienne. Les tests ont pris en compte quatre algorithmes de composition (maximum, minimum, moyenne et médiane) pour les données quotidiennes des capteurs MODIS (b1 et b2, 250m). La technique de composition à intervalles réguliers a adopté les périodes suivantes : 8, 16, 24, 32, 40 et 48 jours. Les images composites à intervalles irréguliers ont adopté des intervalles de composition différents pour les saisons sèches (avril à septembre) et pluvieuses (octobre à mars). Le masque de nuage et la contrainte d'angle de vue ont permis d'obtenir des informations sans interférence atmosphérique et au plus près de la vue nadir. Les images composites utilisant des intervalles réguliers n'ont pas permis de surmonter la fréquence élevée de la couverture nuageuse de la région. Les images composites provenant d'intervalles non réguliers présentaient un pourcentage plus élevé de pixels sans nuages. Les méthodes moyenne et médiane ont fourni une meilleure apparence visuelle des images, corroborant avec le test d'homogénéité. Par conséquent, des images composites à intervalles non réguliers peuvent être une alternative appropriée dans des endroits où la couverture nuageuse est constante.

Translated Description (Spanish)

Un desafío en el estudio de las series temporales ópticas de teledetección en el Amazonas es la constante cobertura de nubes. El presente estudio evalúa diferentes técnicas de composición utilizando intervalos regulares y no regulares para obtener imágenes sin nubes en grandes áreas. El área de estudio fue el municipio de Capixaba en el Estado de Acre, perteneciente a la región amazónica. Las pruebas consideraron cuatro algoritmos de composición (máximo, mínimo, media y mediana) para los datos diarios del sensor MODIS (b1 y b2, 250m). La técnica de composición a partir de intervalos regulares adoptó los siguientes períodos: 8, 16, 24, 32, 40 y 48 días. Las imágenes compuestas de intervalos irregulares adoptaron diferentes intervalos de composición para las estaciones secas (abril a septiembre) y lluviosas (octubre a marzo). La máscara de nubes y la restricción del ángulo de visión permitieron obtener información sin interferencia atmosférica y más cerca de la vista del nadir. Las imágenes compuestas utilizando intervalos regulares no permitieron superar la alta frecuencia de nubosidad de la región. Las imágenes compuestas de intervalos no regulares presentaron un mayor porcentaje de píxeles sin nubes. Los métodos de media y mediana proporcionaron la mejor apariencia visual de las imágenes, corroborando con la prueba de homogeneidad. Por lo tanto, las imágenes compuestas de intervalos no regulares pueden ser una alternativa apropiada en lugares con cobertura constante de nubes.

Files

34369.pdf

Files (2.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:1b9bc89ec61986e0bbb3151589dc6730
2.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحليل تقنيات التركيب متعدد الأزمنة من فترات منتظمة وغير منتظمة باستخدام صور موديس اليومية في منطقة الأمازون مع نسبة عالية من الغطاء السحابي
Translated title (French)
Analyse des techniques de composition multitemporelle à intervalles réguliers et non réguliers à l'aide d'images quotidiennes MODIS dans la région amazonienne avec un pourcentage élevé de couverture nuageuse
Translated title (Spanish)
Análisis de técnicas de composición multitemporal a partir de intervalos regulares y no regulares utilizando imágenes diarias de MODIS en la región amazónica con un alto porcentaje de nubosidad

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4288729347
DOI
10.14393/sn-v34-2022-65356

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil