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Design Considerations for an Aquatic Ecosystem Imaging Spectrometer: Results of a CEOS Feasibility Study

Dekker, Arnold und Gege, Peter und Pinnel, Nicole und Briottet, Xavier und Peters, Steef W. M. und Sterckx, Sindy und Turpie, Kevin und Giardino, Claudia und Botha, Elisabeth und Costa, Maycira und Bergeron, Martin und Pahlevan, Nima und Heege, Thomas und Court, Andy und Brando, Vittorio (2017) Design Considerations for an Aquatic Ecosystem Imaging Spectrometer: Results of a CEOS Feasibility Study. 68th International Astronautical Congress (IAC), 2017-09-25 - 2017-09-29, Adelaide, Australia.

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Kurzfassung

Many Earth observing sensors have been designed, built and launched with primary objectives of either terrestrial or ocean remote sensing applications. Often the data from these sensors are also used for freshwater, estuarine and coastal water quality observations and bathymetry and benthic mapping. However, such land and ocean specific sensors are not designed for these complex aquatic environments and consequently are not likely to perform as well as a dedicated sensor would. As a CEOS action, CSIRO and DLR have taken the lead on a feasibility assessment to determine the benefits and technological difficulties of designing an Earth observing satellite mission focused on the biogeochemistry of inland, estuarine, deltaic and near coastal waters as well as mapping macrophytes, macro-algae, sea grasses and coral reefs. These environments need higher spatial resolution than current and planned ocean colour sensors offer and need higher spectral resolution than current and planned land Earth observing sensors offer (with the exception of several R&D type imaging spectrometry satellite missions). The results indicate that a dedicated sensor of (non-oceanic) aquatic ecosystems could be a multispectral sensor with ~26 bands in the 380-780 nm wavelength range for retrieving the aquatic ecosystem variables as well as another 15 spectral bands between 360-380 nm and 780-1400 nm for removing atmospheric and air-water interface effects. These requirements are very close to defining an imaging spectrometer with spectral bands between 360 and 1000 nm (suitable for Si based detectors), possibly augmented by a SWIR imaging spectrometer. In that case the spectral bands would ideally have 5 nm spacing and FWHM, although it may be necessary to go to 8 nm wide spectral bands (between 380 to 780nm where the fine spectral features occur -mainly due to photosynthetic or accessory pigments) to obtain enough signal to noise. The spatial resolution of such a global mapping mission would be between ~17 and ~33 m enabling imaging of the vast majority of water bodies (lakes, reservoirs, lagoons, estuaries etc.) large than 0.2 ha and ~25% of river reaches globally (at ~17 m resolution) whilst maintaining sufficient radiometric resolution.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/115821/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Design Considerations for an Aquatic Ecosystem Imaging Spectrometer: Results of a CEOS Feasibility Study
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dekker, Arnoldcsiro; australiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gege, Peterpeter.gege (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0939-5267NICHT SPEZIFIZIERT
Pinnel, NicoleNicole.Pinnel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1978-3204NICHT SPEZIFIZIERT
Briottet, XavieroneraNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Peters, Steef W. M.water insightNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sterckx, SindyVITO, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Turpie, KevinNASA, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Giardino, Claudiacnr, italyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Botha, ElisabethCSIRO, AustraliaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Costa, Maycirauniversity of victoria, canadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bergeron, MartinCSA, CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pahlevan, NimaNASA, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heege, Thomaseomap gmbh & co. kg, germanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Court, Andytno, the netherlandsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brando, Vittoriocnr, italyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2017
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Earth observation, aquatic ecosystems, multispectral remote sensing, imaging spectrometry, optical sensor specifications, environmental applications
Veranstaltungstitel:68th International Astronautical Congress (IAC)
Veranstaltungsort:Adelaide, Australia
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:25 September 2017
Veranstaltungsende:29 September 2017
Veranstalter :Space Industry Association of Australia (SIAA)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Fernerkundung u. Geoforschung, R - Vorhaben hochauflösende Fernerkundungsverfahren (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum > Landoberfläche
Institut für Methodik der Fernerkundung > Experimentelle Verfahren
Hinterlegt von: Pinnel, Dr.rer.nat Nicole
Hinterlegt am:23 Nov 2017 10:31
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:20

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