Conversión ND a Radiancia del satélite Landsat

Landsat

Los sensores Landsat Thematic Mapper (TM) y Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM +) y Sistema de Escáner Multiespectral (MSS) capturan la energía solar reflejada, convierten estos datos en radiancia y luego vuelven a escalar estos datos en un número digital (ND) de 8 bits con un rango entre 0 y 255. es posible convertir manualmente estos ND a Reflectancia TOA utilizando un proceso de dos pasos. El primer paso es convertir los ND en valores de radiancia utilizando los valores de sesgo y ganancia específicos de la escena individual con la que está trabajando. El segundo paso convierte los datos de radiancia a reflectancia TOA.  

El sensor Landsat 8 OLI es más sensible, por lo que estos datos se reescalan en ND de 16 bits con un rango de 0 y 65536. Además, estos datos se han convertido a reflectancia, en lugar de a radiancia, por lo que los ND se pueden convertir manualmente a Reflectancia en un solo paso.

1. Convertir ND a Radiancia

La radiancia es el Flujo de energía (principalmente energía irradiante o incidente) por ángulo sólido que abandona una unidad de área de una superficie en una dirección dada”, “Radiancia es lo que mide el sensor y depende en cierta medida de la reflectancia” (NASA, 2011).

Las imágenes de Landsat son provistas en radiancia, escaladas previamente al resultado. Para imágenes Landsat, la Radiancia espectral en el sensor (??, medida en [vatios/ (metro cuadrado * ster * ??)]) está dada por las dos ecuaciones siguientes para determinar L_λ :

1.1. Método de escala de Radiancia Espectral - Landsat 1 - 5 y 7

La fórmula utilizada en este proceso es la siguiente:

Donde:

1.2. Método de Ganancia y Sesgo - Landsat 8

La fórmula para convertir DN a radiancia usando valores de ganancia y polarización es:

L_λ =ML*Qcal+AL

Donde:

• L_λ                  : Radiancia espectral en el sensor (Radiancia en el satélite).
• ML                : Factor Multiplicativo de reescalamiento específico de la banda, proveniente de los metadatos (RADIANCE_MULT_BAND_x, donde x es el número de banda).
• AL                : Factor Aditivo de reescalamiento específico de la banda, proveniente de los metadatos (RADIANCE_MULT_BAND_x, donde x es el número de banda).
• Qcal              : Valor de pixel discretizados y calibrados del producto estándar (Valor digitales DN).
• LMAX_λ           : Radiancia espectral máxima correspondiente a la banda Qcalx.
•             : Radiancia espectral mínima correspondiente a la banda Qcalx.
•         : Valor máximo del píxel, va depender de la resolución radiométrica, ejemplo de 8bits es 255.
•          : Valor mínimo del píxel, en este caso 1

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