Erzeugung konsistenter Landoberflächentemperatur- und Emissionsprodukte zwischen ASTER- und MODIS-Daten für die Erdwissenschaftliche Forschung

Landoberflächentemperatur- und Emissionsprodukte (LST&E) werden vom Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) und dem Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) auf dem Terra-Satelliten der National Aeronautics and Space Administration (NASA) erzeugt. Diese Produkte werden in unterschiedlichen räumlichen, spektralen und zeitlichen Auflösungen erstellt, was zu Schwierigkeiten bei der Quantifizierung der Unterschiede führt, zusätzlich zu der Tatsache, dass verschiedene Abrufalgorithmen zur Erzeugung verwendet werden. Das derzeit höchste räumliche Auflösungsprodukt für die MODIS-Emissivität stammt vom Tag/Nacht-Algorithmus, der eine räumliche Auflösung von 5 km hat. Das Fehlen eines hochräumlichen Emissionsprodukts von MODIS schränkt die Nützlichkeit der Daten für eine Vielzahl von Anwendungen ein und limitiert die Nutzung mit hochauflösenden Produkten, wie sie von ASTER stammen. Dieses Papier zielt darauf ab, dieses Problem zu lösen, indem der ASTER Temperature Emissivity Separation (TES)-Algorithmus zusammen mit einer verbesserten atmosphärischen Korrekturmethode verwendet wird, um die LST&E-Produkte für MODIS mit einer räumlichen Auflösung von 1 km und für ASTER auf konsistente Weise zu erzeugen. Die RMS-Differenzen zwischen den von TES generierten ASTER- und MODIS-Emissivitäten über dem Südwesten der USA lagen bei 0,013 bei 8,6 μm und 0,0096 bei 11 μm, mit guten Korrelationen von bis zu 0,83. Die Validierung mit im Labor gemessenen Sandproben aus den Algodones- und Kelso-Dünen in Kalifornien zeigte eine gute Übereinstimmung in spektraler Form und Magnitude, mit mittleren Emissiondifferenzen in allen Bändern von 0,009 und 0,010 für MODIS bzw. ASTER. Diese Unterschiede entsprechen ungefähr 0,6 K in der LST für ein Material bei 300 K und bei 11 μm.