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PID2022-137022OB-C33 - Implementación del plan español de calib

Implementación del plan español de calibración y validación para la misión FLEX-S3: validacion - SpaFLEXVal
Spanish FLEX-S3 Mission Calibration and Validation Plan Definition. Validation part
Investigador principal
Ricardo Díaz-Delgado
Entidad financiera
MIN CIENCIA E INNOVACION
Fecha de inicio
Fecha de fin
Código
PID2022-137022OB-C33
Investigadores
Cobos Sabate, Joaquin; Afan Asencio, Maria Isabel
Descripción
La misión en tándem FLuorescence EXPlorer-Sentinel 3 (FLEX-S3) de la Agencia Espacial Europea (ESA) tiene como objetivo detectar de forma remota la fluorescencia de la vegetación inducida por el Sol con una resolución de píxeles de 300x300 metros. Está previsto que la misión FLEX-S3 se lance en 2025. La ESA exige un plan nacional de Calibración y Validación (en adelante, Cal/Val) para los productos FLEX-S3, donde los sitios de prueba de Cal/Val, los protocolos de medición, los productos de Nivel-2 (por ejemplo, reflectancia verdadera y fluorescencia) o el balance de incertidumbre deben definirse para cada estado miembro. Las redes Cal/Val existentes todavía carecen de consistencia y trazabilidad adecuada a los estándares metrológicos, lo que limita su uso integrado con fines de validación. Paradójicamente, España no tiene ningún sitio permanente instrumentado de Cal/Val incluido en las redes internacionales de sitios de
prueba Cal/Val, a pesar de tener varios de los sitios Cal/Val más importantes y más utilizados en Europa (Barrax, ICTS-RBD). El objetivo final de SpaFLEXImp es implementar el plan español Cal/Val para la misión FLEX, sentando las bases para estandarizar los protocolos Cal/Val y establecer una red coordinada de sitios Cal/Val en todo el territorio español. Los tres grupos involucrados en esta propuesta son: El Área de Sistemas de Sensores Remotos (RSSA) del Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial (INTA) como coordinador y responsable de la definición del plan Cal/Val; El grupo del Laboratorio de Observación de la Tierra (LEO) de la Universidad de Valencia (UVEG) como responsable de la parte de calibración; y el Laboratorio de SIG y Teledetección (LAST) de la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC) como responsable de las actividades de validación de productos. Todos ellos tienen una larga experiencia en Cal/Val sobre áreas homogéneas y heterogéneas utilizando mediciones in situ, datos aéreos y espaciales. Ya están equipados con instrumentos hiperespectrales proximales y aerotransportados para medidas de SIF y reflectancia, y tienen conexión directa con los polígonos de Cal/Val, entre ellos la ICTS-RBD (Infraestructura Científico-Técnica Singular de Doñana), el polígono agrícola Las Tiesas Barrax , y el polígono forestal de Sarrión CITA (Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón). Se van a realizar varias campañas Cal/Val multi-escala en los tres sitios de prueba Cal/Val seleccionados. Teniendo en cuenta la diversidad de la vegetación (agrícola, arbustiva y forestal), los gradientes de heterogeneidad de la vegetación y la variedad de factores ambientales en los sitios involucrados, SpaFLEXimp tiene la gran posibilidad de estandarizar el protocolo Cal/Val para productos FLEX y efectuar las medidas de incertidumbre fiduciaria para SIF y reflectancia. Es el último objetivo del proyecto el convertir a España en un país de referencia para las actividades de Cal/Val terrestre a nivel europeo e internacional. El LAST-EBD es el equipo responsable de las actividades de validación y la coordinación y diseño de las campañas de Cal/Val en los sitios de test. El subproyecto 3 se divide en cuatro WP coordinados conjuntamente con los otros subproyectos en la realización de los objetivos específicos del proyecto 1, 2, 3 y 5.

The European Space Agency's (ESA) FLuorescence EXplorer-Sentinel 3 (FLEX-S3) tandem mission aims to remotely detect the Suninduced fluorescence of vegetation with a pixel resolution of 300x300 meters. The FLEX-S3 mission is planned to be launched in 2025. The ESA is demanding a national Calibration and Validation plan (hereinafter as Cal/Val) for FLEX-S3 products, where Cal/Val test-sites, measurements protocols, Level-2 products (e.g., true reflectance and fluorescence) uncertainty budget should be defined for each state member. Existing Cal/Val networks still lack consistency and proper traceability to metrological standards, which limits their integrated use for validation purposes. Paradoxically, Spain does not have any permanent Cal/Val instrumented test-site included in the international Cal/Val test-site networks, despite having several of the most important and most widely used Cal/Val test sites in Europe. The final goal of SpaFLEXImp is to implement the Spanish Cal/Val plan for the FLEX mission, setting the basis to standardize Cal/Val protocols and establishing a coordinated network of Cal/Val sites across the Spanish territory. The three groups involved in this proposal are: The Remote Sensing Systems Area (RSSA) of National Institute of Aerospace Technology (INTA) as coordinator and responsible of Cal/Val plan definition, The Laboratory of Earth Observation (LEO) group of the University of Valencia (UVEG) as responsible of calibration part, and The Laboratory of GIS and Remote Sensing (LAST) of Doñana Biological Station (EBD-CSIC) as responsible of validation activities. They have a long experience in Cal/Val over homogeneous and heterogeneous areas using in situ measurements, airborne and spaceborne data. They are already equipped with proximal and airborne hyperspectral instruments for SIF and reflectance measurements, and have direct connections with the Cal/Val test sites, including the ICTS-RBD (Doñana's Singular Scientific-Technical Infrastructure), the agricultural Las Tiesas Barrax test-site, and the forest Sarrion test-site CITA (Agro-alimentary Research and Technology Centre of
Aragon). Several multi-spatial Cal/Val campaigns are going to be carried out in the three Cal/Val test sites selected. Considering the diversity in vegetation (agricultural, shrub and forest), the gradients of vegetation heterogeneity, and the variety of environmental factors across involved sites, SpaFLEXimp has the great possibility to standardize the Cal/Val protocol for FLEX products and elaborate the endto-end fiducial uncertainty measurements for SIF and reflectance. Making Spain a reference country for land Cal/Val activities at European and international level. LAST-EBD is the team responsible for the validation activities and the coordination and design of Cal/Val campaigns in the Cal/Val test sites. The subproject 3 is divided into four WP jointly coordinated with the other subprojects in the completion of the 1,2,3 and 5 specific project objectives.