SURFACE ALBEDO OBTAINED WITH MODIS IMAGES IN CASES OF LOW AND HIGH AEROSOL LOADING IN THE ATMOSPHERE

Abstract

ABSTRACT. The surface albedo is a parameter of vital importance for estimating the net radiation. This parameter is obtained by using data obtained from satelliteimages and by utilizing the appropriate method for atmospheric correction. The method used by NASA (National Aeronautics and Space Administration) to obtainsurface reflectance through MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectrometer) sensor aboard the Terra and Aqua satellites (MOD09 and MYD09 products) hasproved inaccurate for the detection of burning areas in the Amazon region - for products in both collection 4 and collection 5. Other methods have been used toobtain the albedo. However, these are limited to atmospheric conditions with negligible aerosol influence. In the present work, we have established a relationshipbetween surface reflectance and the top of atmosphere, based on a radiative transfer model in an atmosphere of multiple layers. The method applied to productsLevel 1B (MOD02 and MYD02) in regions of low aerosol loading (Northeast Brazil) produces results similar to those effected by product MOD09. Furthermore, inregions of high aerosol loading (burnings in the Amazon region of Brazil), the method presents much higher performance than that rendered by the MOD09 andMYD09 products, improving, therefore, by more than 10% the accuracy of these results. The method is simple, efficient and easy to use.

Keywords: reflectance, atmospheric correction, method of two streams, burning regions.

RESUMO. O albedo da superfície é um parâmetro fundamental na estimativa do saldo de radiação. Ele pode ser obtido através de dados gerados por imagens desatélite, utilizando um método adequado de correção atmosférica. O método usado pela NASA (National Aeronautics and Space Administration), para obter refletânciasda superfície, através do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectrometer) abordo dos satélites Terra e Aqua (produtos MOD09 e MYD09), apresentaproblemas em regiões de queimadas na Amazônia, tanto os produtos da coleção 4 como os da coleção 5. Outros métodos têm sido utilizados para a obtenção doalbedo. No entanto, eles são limitados à aplicação em atmosfera com pouca influência de aerossol. Neste trabalho, é estabelecida uma relação entre a refletânciada superfície e a do topo da atmosfera, com base em um modelo de transferência radiativa numa atmosfera de múltiplas camadas. O método aplicado aos produtos nível 1B (MOD02 e MYD02), em regiões de baixa carga de aerossol (Nordeste do Brasil), produz resultados semelhantes ao produto MOD09, e em regiões de altacarga de aerossol (região de queimadas na Amazônia brasileira), apresenta desempenho superior aos produtos MOD09 e MYD09, melhorando em mais de 10% aprecisão desses resultados. O método é simples, eficiente e de fácil utilização.

Palavras-chave: refletância, correção atmosférica, método de dois fluxos, região de queimadas.