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El principal propósito es aprovechar plenamente los datos de teledetección para medir Variables Climáticas Esenciales (ECVs): IAF (Indice de Area Foliar) y el FRFAA (Fracción de la Radiación Fotosintéticamente Activa Absorbida), PAR (Radiación Fotosintéticamente Activa), fAPAR ( Fracción de la PAR absorbida), IAF (Índice de Area Foliar), (CFA) Contenido de Follaje en Agua, composición de la superficie y biomasa (cubierta terrestre y/o tipo de ecosistema funcional, EFT).
Estos VCE (datos vía satélite de alta calidad) buscarán fundamentalmente aplicaciones en modelos climáticos, meteorología y Aplicaciones de la Biosfera Terrestre tal como agricultura y silvicultura, seguimiento y gestión de riesgos naturales, condiciones de sequía y los modelos del ciclo del carbono.
Los mapas de estos VCE se producen desde la reflectancia EO y otros datos auxiliares utilizando modelos físicos de transferencia por radiación (RTM), aprovechando los métodos de inversión no lineal calibrados con mediciones basados en tierra de atributos del follaje. Los mapas incluyen consistente información de control de calidad, como límites de incertidumbre.

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Los flujos de carbono son absorbidos usando un modelo de ecosistema funcional con sus datos derivados de datos de teledetección y adaptados para las condiciones meteorológicas del área de estudio. De acuerdo a este enfoque, el carbón fijado por la vegetación a través de la fotosíntesis depende del uso eficiente de luz (UEL).
Los datos de modelo están relacionado a con la mayoría de los VCE obtenidos en la línea de modelización de las variables climáticas esenciales. Por lo tanto, LUE depende de la capa de vegetación y se ve afectada por diferentes tensiones medioambientales, siendo el estrés hídrico el más importante de las áreas del Mediterráneo.

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Esta área tiene como objetivo desarrollar metodologías para el procesado y el análisis de series temporales usando variables relacionadas con la vegetación (durante varias décadas) derivadas de las áreas de investigación 1 y 2. En primer lugar, el procesamiento de series temporales incluye el desarrollo de procedimientos para el rellenado de huecos y la reducción de sonido en series temporales. En segundo lugar, el análisis de series temporales encierra la aplicación de nuevas metodologías para la detección de cambio de vegetación debido a variaciones inter e intra anuales. Los diferentes enfoques se han desarrollado para localizar y cuantificar cambios los cambios bruscos de perturbación natural (incendios forestales) o cambios graduales a lo largo de mucho tiempo (ej. degradación de suelos y procesos de desertificación). Además, se han desarrollado una variedad de enfoques para caracterizar los parámetros fenológicos clave, como el crecimiento de la vegetación o el comienzo de la estación, pico de índice de área foliar (LAI), y duración de la estación.

El análisis global de estas series temporales y datos climáticos permite tanto el estudio de la dinámica de la vegetación como la supervisión de áreas sensibles a tensión hídrica.

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La medición cuantitativa de irradiación y radiación en el campo por medio de espectroradiómetros para obtener reflectancia. Tradicionalmente, el más usado es el factor reflectante bidireccional (o bicónico), que también necesita el método de referencia ideal para radiación, el panel blanco.

El campo de espectroscopia se usa: (I) Para la calibración in situ de la reflectancia de la superficie para escaneo terrestre de estudios espectroscópicos (para la calibración y validación de mediciones satélite/aéreas); (II) para entender mejor la naturaleza de la interacción de radiación electromagnética con objetos de la superficie terrestre; (III) para proveer datos en los modelos de transferencia por radiación; (IV) para construir bibliotecas espectrales; (V) para establecer una resolución, espectral, temporal y espacial óptima, así como la óptima geometría sol/objetivo para detectar y caracterizar un objetivo.

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VIs combina datos de reflectancia desde diferentes bandas de frecuencia en la región solar -a menudo rojo (R) y longitudes de onda NIR- para realzar la señal de vegetación verde y para producir indicadores sensibles tanto en variaciones temporales y espaciales en la actividad fotosintética de la vegetación y la variación estructural del follaje. Definitivamente, muchos Vis aprovechan el hecho de que la vegetación verde absorbe la radiación solar en la región visible (debido a la presencia de clorofila y otros pigmentos) y reflejan la radiación solar notablemente en el NIR. Así estos atesoran la fuerte reflectancia gradiente mostrada por la vegetación verde viva alrededor de 0.7 pm (la denominada red-edge). El diseño de los nuevos índices de vegetación se basa en el uso de los modelos de reflectancia del follaje y también en el terreno y en espectroscopia de laboratorio.

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El objetivo es combinar diferentes datos de satélite, particularmente para aprovecharnos de un uso sinérgico de reales programas de sensores remotos. Combinando imágenes de diferentes sensores, se genera un producto sintético fusionado que contiene más información que los datos de imágenes individuales. Esto ofrece un gran potencial para actualizar la producción de parámetros en tiempo casi real para aplicaciones que requieren una frecuente actualización de los parámetros superficiales (por ejemplo, agricultura, silvicultura, gestión aliemntaria). Los métodos de fusión de datos usan información sobre composición de pixeles proporcionada por los datos HR para desglosarlas a una escala apropiada de resolución moderada y ordinaria de datos EO (Observación de la Tierra) tal como reflectancia, cubierta terrestre y productos biofísicos. Este grupo ha estado involucrado en varias redes de validación y programas de exploración de misiones de satélite (LSA SAF, ENVISAT, GMES/Sentinel).

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La calibración y validación de productos permite cuantificar la precisión y la calidad de los productos derivados de satélites para proporcionarnos una coherencia espacial y temporal contra valores de referencia y los productos-satélite existentes. Este proceso se logra a través de la validación directa e indirecta. La validación directa permite cuantificar la precisión de los productos a través de la comparación directa con medidas de referencia (por ejemplo valores in-situ) sobre un número pequeño de sitios representativos de diferentes tipos de cobertura de terreno (praderas, tierras de cultivo, diferentes tipos de bosque, etc.).... La validación indirecta consiste en la comparación espacial y temporal con productos satélite similares.

El grupo UV-ERS, en el marco de varios proyectos ha contribuido a algunos aspectos importantes como: (I) el diseño de protocolos para la valoración y muestreo espacial en el terreno; (II) el desarrollo de aproximaciones eficientes para aumentar las medidas in-situ para combinar productos satélite; (III) para establecer criterios de inter-comparación entre productos.