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Validation of AVHRR Land Surface Temperature with MODIS and In Situ LST—A TIMELINE Thematic Processor

Reiners, Philipp und Asam, Sarah und Frey, Corinne und Holzwarth, Stefanie und Bachmann, Martin und Sobrino, Jose und Göttsche, Frank-Michael und Bendix, Jörg und Kuenzer, Claudia (2021) Validation of AVHRR Land Surface Temperature with MODIS and In Situ LST—A TIMELINE Thematic Processor. Remote Sensing, 13 (17), Seiten 3473-3503. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/rs13173473. ISSN 2072-4292.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
14MB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/2072-4292/13/17/3473

Kurzfassung

Land Surface Temperature (LST) is an important parameter for tracing the impact of changing climatic conditions on our environment. Describing the interface between long- and shortwave radiation fluxes, as well as between turbulent heat fluxes and the ground heat flux, LST plays a crucial role in the global heat balance. Satellite-derived LST is an indispensable tool for monitoring these changes consistently over large areas and for long time periods. Data from the AVHRR (Advanced Very High-Resolution Radiometer) sensors have been available since the early 1980s. In the TIMELINE project, LST is derived for the entire operating period of AVHRR sensors over Europe at a 1 km spatial resolution. In this study, we present the validation results for the TIMELINE AVHRR daytime LST. The validation approach consists of an assessment of the temporal consistency of the AVHRR LST time series, an inter-comparison between AVHRR LST and in situ LST, and a comparison of the AVHRR LST product with concurrent MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) LST. The results indicate the successful derivation of stable LST time series from multi-decadal AVHRR data. The validation results were investigated regarding different LST, TCWV and VA, as well as land cover classes. The comparisons between the TIMELINE LST product and the reference datasets show seasonal and land cover-related patterns. The LST level was found to be the most determinative factor of the error. On average, an absolute deviation of the AVHRR LST by 1.83 K from in situ LST, as well as a difference of 2.34 K from the MODIS product, was observed.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/143819/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Validation of AVHRR Land Surface Temperature with MODIS and In Situ LST—A TIMELINE Thematic Processor
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Reiners, PhilippPhilipp.Reiners (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4277-9089NICHT SPEZIFIZIERT
Asam, Sarahsarah.asam (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7302-6813NICHT SPEZIFIZIERT
Frey, CorinneCorinne.Frey (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9879-9732NICHT SPEZIFIZIERT
Holzwarth, StefanieStefanie.Holzwarth (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7364-7006NICHT SPEZIFIZIERT
Bachmann, MartinMartin.Bachmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8381-7662NICHT SPEZIFIZIERT
Sobrino, JoseJose.Sobrino (at) uv.esNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Göttsche, Frank-Michaelfrank.goettsche (at) kit.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bendix, Jörgbendix (at) mailer.uni-marburg.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kuenzer, Claudiaclaudia.kuenzer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:1 September 2021
Erschienen in:Remote Sensing
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:13
DOI:10.3390/rs13173473
Seitenbereich:Seiten 3473-3503
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:2072-4292
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Land Surface Temperature; AVHRR; MODIS; time series; Europe; validation; TIMELINE
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 - Geowissenschaftl. Fernerkundungs- und GIS-Verfahren, R - Fernerkundung u. Geoforschung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum > Dynamik der Landoberfläche
Hinterlegt von: Reiners, Philipp
Hinterlegt am:21 Sep 2021 12:41
Letzte Änderung:21 Sep 2021 12:41

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