Journal de télédétection et SIG

Abstrait

Prévision écogéographique et non écogéographique des habitats à canopée discontinue de Simulium damnosum sl par interpolation de l'irradiance scalaire quantique exoatmosphérique solaire moyenne sous-mixable

Benjamin G. Jacob, Robert J. Novak, Laurent D. Toe, Moussa S. Sanfo, Koala Lassane, Daniel A. Griffith, Thomson L. Lakwo, Peace Habomugisha, Moses N. Katabarwa, Thomas R. Unnasch

Nous avons interpolé une biosignature décomposée géospectralement de 5 mètres (m) RapidEye™, Red Edge, indice de végétation par différence normalisée (NDVI), non mélangée, d'un habitat larvaire géoréférencé de Similium damnosum sl, une mouche noire vectrice de l'onchocercose. Nous l'avons fait pour identifier des habitats inconnus, non échantillonnés et prolifiques dans les environnements fluviaux africains. L'habitat larvaire de S. damnosum a été initialement géoéchantillonné dans un village fluvial au Burkina Faso et superposé aux données de résolution de 5 m. La fonction Band Math d'ENVI 4.8TM a été utilisée pour calculer le NDVI RedEdge. Avant d'appliquer l'indice spectral aux valeurs brutes de mixel (« pixel mixte ») de l'imagerie, les nombres numériques (DN) ont été convertis en unités physiquement significatives pour différencier les spectres de réflectance d'absorption et la productivité des Similium immatures en fonction de la taille de l'habitat. La régression linéaire a été utilisée pour égaliser et quantifier les données de bande au DN et aux valeurs de réflectance qui, dans l'analyse géospectrale, sous-mixel, des risques, équivalaient à la suppression de l'irradiance solaire et de la radiance du trajet atmosphérique dans le classificateur basé sur les objets. Un outil d'étalonnage radiométrique a ensuite étalonné les données du capteur spatial en fonction de la radiance et de la réflectance au sommet de l'atmosphère (ToA). De plus, l'analyse atmosphérique rapide en ligne de visée des hypercubes spectraux (FLAASH®) a supprimé les effets de la multidiffusion dans la scène. Nous avons calculé la réflectance relative interne qui a normalisé l'image en un spectre moyen de scène. L'outil de correction des résidus logarithmiques d'ENVI a supprimé le gain de l'instrument, les effets topographiques et les effets d'albédo de la réflectance, de la transmittance et des émissivités de longueur d'onde. Français La fraction instantanée du rayonnement direct intercepté par la canopée de l'habitat a été calculée et décrite comme fPAR = 1 - exp (-k (indice de surface foliaire)/cosθs) où le coefficient d'extinction k était une fonction de la distribution de l'angle foliaire. Nous avons utilisé un algorithme progressif successif, une analyse de transfert atmosphérique radiatif à deux flux, un modèle géométrique-optique et une fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle pour démixer les S. damnosum sl, l'habitat larvaire et les extrémités de la canopée. Les estimateurs non paramétriques, résiduels, explicatifs, décomposés et sous-mixels dérivés des données RapidEye™ ont ensuite été utilisés pour construire un modèle booléen. Par la suite, l'habitat larvaire imagé et ses pigments géospatiaux, écohydrologiques, au sein de la canopée (par exemple, la chorophylle, les zéathinines) ont été définis et une biosignature d'extrémité Red Edge, NDVI, a été décomposée en ENVI. Une matrice d'incertitude d'autocorrélation a été déconvoluée en combinaisons des extrémités couvertes non mélangées. Par la suite, le NDVI, la biosignature des extrémités, les extrémités couvertes décomposées avec leurs multiples coefficients ajustés au bruit ToA ont été krigés dans Geospatial Analyst d'ArcGIS 10.3® pour identifier les habitats larvaires inconnus, non échantillonnés, prolifiques, géoréférençables de S. damnosum sl le long d'un écosystème fluvial du nord de l'Ouganda. Parmi les habitats larvaires prolifiques et ombragés prévus par le modèle de canopée, 72 % se sont avérés contenir S.damnosum sl larvae lors de la vérification sur le terrain. La sensibilité du test était de 78,26 tandis que la spécificité était de 100.