Сезонные изменения точности определения температуры водной поверхности Каспийского моря по данным спутников Landsat-5,7

Одним из основных параметров водных экосистем является температура воды. Определение температуры подстилающей поверхности дистанционными методами проводят при помощи сканирования в инфракрасном диапазоне. В предыдущем исследовании (Bocharov et al., 2024) авторами было установлено, что измерения температуры приповерхностного слоя моря на дрифтерах и температура подстилающей поверхности, полученная по продуктам Landsat, имеют существенную линейную зависимость. Так как многие исследователи не всегда понимают разницу между продуктами Level-1 и Level-2 в работе были представлены результаты сравнения данных обоих уровней.
При анализе данных продукта Landsat Level-1 коэффициент детерминации между спутниковыми данными и измерениями на дрифтерах в Каспийском море составил 0,93. Однако значение яркостной температуры по данным Landsat Level-1 было на 2–9 °C, ниже фактической температуры воды. Средняя ошибка составляет -5,08 °C.
При анализе данных продукта Landsat Level-2 коэффициент детерминации между спутниковыми данными и измерениями на дрифтерах в Каспийском море составил 0,94. Значения температуры по данным Landsat Level-2 были как ниже фактической температуры воды, так и выше ее, диапазон колебаний находился в интервале -5,6 °C до 3 °C. В среднем значения поверхностной температуры, полученные по данным Landsat Level-2, были ниже, чем фактическая температура воды. Средняя ошибка составляет -0,99 °C.
Основываясь на полученных результатах, авторами были продолжены исследования по оценке межсезонных изменений в точности определения температуры водной поверхности Каспийского моря по данным спутников Landsat. Для этого были выделены летние и зимние данные.
При анализе измерений с разницей не более 2 часов с пролетом спутника яркостная температура по данным Landsat Level-1 в летние месяцы оказалась меньше фактической SST на 5,15°C (при анализе всех измерений за день на 5,27°C). В зимние месяцы яркостная температура также оказалась меньше фактической SST, но отличие составило 3,06°C (при анализе всех измерений за день 2,96°C), что значительно меньше. Данные Landsat Level-1 не подвергаются атмосферной коррекции.
Следующим этапом проводился анализ данных Landsat Level-2, которые подвергаются атмосферной коррекции и приведены к значениям поверхностной температуры. При анализе измерений с разницей не более 2 часов с пролетом спутника поверхностная температура по данным Landsat Level-2 в летние месяцы оказалась незначительно меньше фактической SST на 0,04°C (при анализе всех измерений за день на 0,06°C). В зимние месяцы поверхностная температура по данным Landsat Level-2 также оказалась меньше фактической SST, но ошибка равна 1,43°C (при анализе всех измерений за день 1,24°C).