Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ Leicester Research A...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
Agricultural and Forest Meteorology
Article . 2019 . Peer-reviewed
License: CC BY
Data sources: Crossref
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
Agricultural and Forest Meteorology
Article
License: CC BY
Data sources: UnpayWall
https://dx.doi.org/10.60692/hq...
Other literature type . 2019
Data sources: Datacite
https://dx.doi.org/10.60692/vz...
Other literature type . 2019
Data sources: Datacite
versions View all 4 versions
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Agricultural drought monitoring using European Space Agency Sentinel 3A land surface temperature and normalized difference vegetation index imageries

رصد الجفاف الزراعي باستخدام صور وكالة الفضاء الأوروبية Sentinel 3A لدرجة حرارة سطح الأرض والفرق الطبيعي لمؤشر الغطاء النباتي
Authors: Xiurong Hu; Huazhong Ren; Kevin Tansey; Yitong Zheng; Darren Ghent; Xufang Liu; Lei Yan;

Agricultural drought monitoring using European Space Agency Sentinel 3A land surface temperature and normalized difference vegetation index imageries

Abstract

La sécheresse agricole est l'un des risques agricoles les plus dommageables dans le monde qui peut entraîner des pertes agricoles importantes et une pénurie d'eau. L'utilisation d'images satellites pour surveiller la sécheresse agricole a fait l'objet d'une attention croissante de la part des chercheurs et a également été appliquée à l'échelle régionale et mondiale. Dans cet article, la température de surface de la terre (LST) et les produits d'éclat du nouveau Sentinel-3A SLSTR (radiomètre de température de surface de la mer et de la terre) lancé par l'Agence spatiale européenne (ESA) sont utilisés pour la première fois pour estimer l'indice de condition de température de la végétation (VTCI), qui à son tour est utilisé pour surveiller la sécheresse agricole dans la plaine de Hetao en Mongolie intérieure, en Chine. Cet article analyse initialement la corrélation entre le LST et l'indice de végétation à différence normalisée (NDVI) en utilisant des séries temporelles MODIS LST et NDVI dans différentes conditions de croissance de la végétation. Les résultats révèlent que VTCI ne peut être utilisé que pendant les saisons chaudes (fin du printemps et période estivale) lorsque des corrélations négatives entre LST et NDVI sont observées. Par conséquent, les images VTCI sont capturées dans la zone d'étude entre juillet et août 2017 à l'aide de Sentinel-3A SLSTR LST et NDVI et sont utilisées pour l'enquête sur la sécheresse. Ces images révèlent que le VTCI moyen des pixels des terres cultivées dans la zone d'étude est passé de 0,4511 le 28 juillet à 0,5229 le 12 août avant de diminuer à 0,4710 le 18 août en raison des précipitations de la première période, indiquant ainsi que VTCI a une réponse opportune aux précipitations. Pendant ce temps, la comparaison croisée des valeurs VTCI de Sentinel-3A SLSTR montre une grande cohérence en termes de distribution spatiale avec celle estimée à partir des produits EOS MODIS. La différence entre ces indices variait de −0,1 à 0,1 pour la plupart des points, en particulier dans la couverture terrestre cultivée. Dans l'ensemble, les résultats appuient l'utilisation des produits LST et NDVI de Sentinel-3A SLSTR dans la surveillance de la sécheresse agricole.

La sequía agrícola es uno de los peligros agrícolas más dañinos en todo el mundo que puede provocar importantes pérdidas agrícolas y escasez de agua. El uso de imágenes satelitales para monitorear la sequía agrícola ha recibido cada vez más atención de la investigación y también se ha aplicado a escala regional y mundial. En este documento, la temperatura de la superficie terrestre (LST) y los productos de radiancia del nuevo Sentinel-3A SLSTR (radiómetro de temperatura de la superficie del mar y la tierra) lanzado por la Agencia Espacial Europea (esa) se utilizan por primera vez para estimar el índice de condición de temperatura de la vegetación (VTCI), que a su vez se utiliza para monitorear la sequía agrícola en la llanura de Hetao de Mongolia Interior, China. Este documento analiza inicialmente la correlación entre LST y el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) mediante el uso de productos MODIS LST y NDVI de series de tiempo en diferentes condiciones de crecimiento de la vegetación. Los hallazgos revelan que el VTCI solo se puede usar en estaciones cálidas (finales de los períodos de primavera y verano) cuando se observan correlaciones negativas entre LST y NDVI. Por lo tanto, las imágenes de VTCI se capturan en el área de estudio entre julio y agosto de 2017 mediante el uso de Sentinel-3A SLSTR LST y NDVI y se utilizan para la investigación de la sequía. Estas imágenes revelan que el VTCI promedio de los píxeles de tierra cultivada en el área de estudio ha aumentado de 0.4511 el 28 de julio a 0.5229 el 12 de agosto antes de disminuir a 0.4710 el 18 de agosto debido a las precipitaciones en el primer período, lo que indica que el VTCI tiene una respuesta oportuna a las precipitaciones. Mientras tanto, la comparación cruzada de los valores de VTCI de Sentinel-3A SLSTR muestra una alta consistencia en términos de distribución espacial con la estimada de los productos EOS MODIS. La diferencia entre estos índices osciló entre -0,1 y 0,1 para la mayoría de los puntos, especialmente en la cubierta vegetal cultivada. En general, los hallazgos respaldan el uso de los productos LST y NDVI de Sentinel-3A SLSTR en el monitoreo de la sequía agrícola.

Agricultural drought is one of most damaging agricultural hazards worldwide that can bring significant agricultural losses and water scarcity. The use of satellite images for monitoring agricultural drought has received increasing research attention and has also been applied at both the regional and global scales. In this paper, the land surface temperature (LST) and radiance products of the new Sentinel-3A SLSTR (sea and land surface temperature radiometer) launched by European Space Agency (ESA) are used for the first time for estimating the vegetation temperature condition index (VTCI), which in turn is used for monitoring agricultural drought in the Hetao Plain of Inner Mongolia, China. This paper initially analyzes the correlation between LST and normalized difference vegetation index (NDVI) by using time series time MODIS LST and NDVI products under different vegetation growth conditions. The findings reveal that VTCI can only be used in warm seasons (late spring and summer periods) when negative correlations between LST and NDVI are observed. Therefore, VTCI images are captured in the study area between July and August 2017 by using Sentinel-3A SLSTR LST and NDVI and are utilized for drought investigation. These images reveal that the average VTCI of the cultivated land pixels in the study area has increased from 0.4511 on July 28 to 0.5229 on August 12 before declining to 0.4710 on August 18 due to the rainfall in the first period, thereby indicating that VTCI has a timely response to rainfall. Meanwhile, cross-comparison of VTCI values from Sentinel-3A SLSTR shows high consistency in terms of spatial distribution with that estimated from EOS MODIS products. The difference between these indices ranged from −0.1 to 0.1 for most points, especially in the cultivated land cover. Overall, the findings support the use of the LST and NDVI products of Sentinel-3A SLSTR in monitoring agricultural drought.

يعد الجفاف الزراعي أحد أكثر المخاطر الزراعية ضررًا في جميع أنحاء العالم والذي يمكن أن يؤدي إلى خسائر زراعية كبيرة وندرة المياه. حظي استخدام صور الأقمار الصناعية لرصد الجفاف الزراعي باهتمام بحثي متزايد وتم تطبيقه أيضًا على المستويين الإقليمي والعالمي. في هذه الورقة، يتم استخدام درجة حرارة سطح الأرض (LST) ومنتجات الإشعاع الخاصة بالمقياس الإشعاعي الجديد Sentinel -3A SLSTR (مقياس درجة حرارة سطح البحر والأرض) الذي أطلقته وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) لأول مرة لتقدير مؤشر حالة درجة حرارة الغطاء النباتي (VTCI)، والذي يستخدم بدوره لرصد الجفاف الزراعي في سهل هيتاو في منغوليا الداخلية، الصين. تحلل هذه الورقة في البداية العلاقة بين LST ومؤشر الاختلاف الطبيعي للغطاء النباتي (NDVI) باستخدام السلاسل الزمنية لمنتجات MODIS LST و NDVI في ظل ظروف نمو مختلفة للغطاء النباتي. تكشف النتائج أنه لا يمكن استخدام VTCI إلا في المواسم الدافئة (أواخر فصلي الربيع والصيف) عند ملاحظة الارتباطات السلبية بين LST و NDVI. لذلك، يتم التقاط صور VTCI في منطقة الدراسة بين يوليو وأغسطس 2017 باستخدام Sentinel -3A SLSTR LST و NDVI وتستخدم للتحقيق في الجفاف. تكشف هذه الصور أن متوسط VTCI لبكسلات الأراضي المزروعة في منطقة الدراسة قد ارتفع من 0.4511 في 28 يوليو إلى 0.5229 في 12 أغسطس قبل أن ينخفض إلى 0.4710 في 18 أغسطس بسبب هطول الأمطار في الفترة الأولى، مما يشير إلى أن VTCI لديها استجابة في الوقت المناسب لهطول الأمطار. وفي الوقت نفسه، تُظهر المقارنة المتقاطعة لقيم VTCI من Sentinel -3A SLSTR اتساقًا عاليًا من حيث التوزيع المكاني مع تلك المقدرة من منتجات EOS MODIS. تراوح الفرق بين هذه المؤشرات من -0.1 إلى 0.1 لمعظم النقاط، خاصة في الغطاء الأرضي المزروع. بشكل عام، تدعم النتائج استخدام منتجات LST و NDVI من Sentinel -3A SLSTR في مراقبة الجفاف الزراعي.

Country
United Kingdom
Related Organizations
Keywords

Physical geography, Sentinel 3A LST, Enhanced vegetation index, Climate Change and Variability Research, Agricultural drought, Radiance, Normalized Difference Vegetation Index, Oceanography, 333, Environmental science, Engineering, Agricultural land, VTCI, Pathology, Climate change, Climatology, Global and Planetary Change, Drought, Geography, Global Forest Drought Response and Climate Change, Drought index, Agriculture, Hydrology (agriculture), Geology, FOS: Earth and related environmental sciences, Remote sensing, Geotechnical engineering, Aerospace engineering, Archaeology, Satellite, Global Drought Monitoring and Assessment, Environmental Science, Physical Sciences, Medicine, Vegetation (pathology), Vegetation Index

  • BIP!
    Impact byBIP!
    citations
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    85
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Top 1%
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Top 10%
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Top 1%
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
citations
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
85
Top 1%
Top 10%
Top 1%
hybrid