DART放射伝達モデル


DART_radiative_transfer_model

DART(離散異方性放射伝達)は、科学研究、特にリモートセンシング用に設計された3D放射伝達 モデルです。1992年からCESBIOで開発されたDARTモデルは、2003年に特許を取得しました。これは科学活動用のフリーウェアです。
DART放射伝達モデル
原作者
ジャンフィリップDART
開発者 CESBIO 初回リリース
1992年1月1日 (1992-01-01)
で書かれている
C ++、Java、およびPython
オペレーティング・システム Linux ウィンドウズ
ライセンス
ポールサバティエ大学
Webサイト
www .cesbio .ups-tlse .fr / dart / #/

コンテンツ
1 概要
1.1 放射伝達に関する一般情報 1.2 「地球-大気」シーンのシミュレーション
2 コンテキスト
3 主な参考文献
4 外部リンク

概要
DARTモデルは、光学領域のいくつかの波長(たとえば、可視および熱赤外線)で、任意の太陽の方向、任意の大気、任意の視線方向と任意のセンサーFTM。正確で使いやすく、運用に適した設計になっています。そのために、それはシミュレートします:
陸域の風景。
雰囲気(オプションのシミュレーション)。
宇宙または空中放射測定センサー(オプションのシミュレーション)。
混濁したマテリアルと三角形を含むセルの3Dマトリックスとして、あらゆる風景をシミュレートします。濁った材料は、植生(樹冠、草、農作物など)と大気をシミュレートするために使用されます。三角形は、地形、都市要素、および3D植生を構成する半透明および不透明な表面をシミュレートするために使用されます。DARTは、構造データベースとスペクトルデータベース(大気、植生、土壌など)を使用できます。LIDARシミュレーションモードが含まれています。

放射伝達に関する一般情報
放射伝達をシミュレートするために使用されるアプローチは、2つのレベルで異なります。解像度の数学的方法と伝搬媒体の表現モードです。これらの2つのレベルは一般的に依存しています。放射伝達のモデルは、多くの場合、風景の表現の2つの主要なモードに関連付けられた2つのカテゴリに分けられます:同種または異種の表現。同種として知られているモデル(Idso and of Wit、1970; Ross、1981; Verhoef、1984; Myneni et al。、1989)の場合、風景は吸収要素と散乱要素(シート、枝など)の一定の水平分布によって表されます。 …)。一方、異種として知られているモデルの場合、景観は、景観の不特定の要素の不均一な空間分布によって表されます(North、1996; Govaerts、1998)。

「地球-大気」シーンのシミュレーション
DARTは、「地球-大気」システムで、光学領域の任意の波長(短波:可視、熱赤外線など)の放射伝達をシミュレートします。そのアプローチは、レイトレーシングと離散縦座標法を組み合わせたものです。自然と都市の風景(さまざまな種類の木、建物、川などのある森)で機能し、風景の上と内部の地形と雰囲気を備えています。これは、太陽放射照度(大気圏の上部)および/またはシーン内の熱放射からの光の伝播をシミュレートします。

コンテキスト
大陸の表面の機能を研究するには、これらの表面に影響を与えるさまざまなエネルギー的および生理学的メカニズムを理解する必要がたとえば、可視スペクトル領域で吸収された放射線は、植生の光合成の主要なエネルギー源です。さらに、「地球-大気」界面でのエネルギーと質量流束は、表面機能に影響を与え、その結果、気候学に影響を与えます。
この文脈では、宇宙からの地球観測(すなわち、宇宙リモートセンシング)は、さまざまな時間と空間スケールで地球の概要と継続的な調査を提供する独自の可能性があるため、不可欠なツールです。
大陸の表面を研究することの難しさは、関係するエネルギー的および生理学的プロセスの複雑さから、また関係するさまざまな時間と空間のスケールから生じます。それはまた、衛星リモートセンシング空間の複雑さと、地球の機能を特徴付ける量へのリンクから来ています。これらの発言は、モデルの必要性を強調しています。なぜなら、これらだけが、関連するすべてのプロセスを単一のスキーム内で結合および収集できるからです。

主な参考文献
不均一な3D植生キャノピーにおける放射伝達のモデリング、1996年、Gastellu-Etchegorry JP、Demarez V、Pinel V、Zagolski F、環境のリモートセンシング、58:131–156。
高解像度衛星画像をシミュレートするための放射伝達モデル、Gascon F.、2001、Gastellu-EtchegorryJPetLefèvreMJ、IEEE、39(9)、1922〜1926。
放射伝達モデル相互比較(RAMI)演習、2001年、Pinty B.、Gascon F.、Gastellu-Etchegorry et al。、Journal of Geophysical Research、Vol。106、No。D11、2001年6月16日。
高解像度(1-5m)画像の地形正規化のためのフォワードモード3D反射率モデルの構築:森林環境での検証フェーズ、2012年、Couturier、S.、Gastellu-Etchegorry JP、Martin E.、Patiño、P 。、IEEE、Vol。51、番号7、3910〜3921。
連続体除去と放射伝達を使用した空中画像データからのトウヒの葉のクロロフィル含有量の取得、2013年、MalenovskýZ。、HomolováL。、Zurita-Milla R.、LukešP。、Kapland V.、HanušJ。、Gastellu-Etchegorry JP、 Schaepman M.、環境のリモートセンシング。131:85–102。
3D異方性放射伝達モデリングのための方向離散化とオーバーサンプリングの新しいアプローチ、2013年、Yin T.、Gastellu-Etchegorry JP、Lauret N.、Grau E.、Rubio J.、環境のリモートセンシング。135、pp 213–223
インタラクティブ植生モデルISBA-A-gsの明示的なFAPARを使用したキャノピー放射伝達スキーム:炭素フラックスへの影響、2013年、Carrer D.、Roujean JL、Lafont S.、Calvet JC、Boone A.、Decharme B.、Delire C 。、Gastellu-Etchegorry JP、Journal of Geophysical Research – Biogeosciences、Vol。118:1–16
ハイパースペクトルデータを使用してフォレストLAIを取得するための3D放射伝達モデルを反転するためのウェーブレット変換の有用性の調査、2013年、Banskota A.、Wynne R.、Thomas V.、Serbin S.、Kayastha N.、Gastellu-Etchegorry JP、 Townsend P.、リモートセンシング、5:2639–2659
疎な植生キャノピー上の衛星地表面温度製品に対する指向性表示の影響–マルチセンサー分析、2013年、Guillevic PC、Bork-Unkelbach A.、GöttscheFM、Hulley G.、Gastellu-Etchegorry JP、OlesenFSおよびPrivetteJL、IEEE地球科学とリモートセンシング、10、1464〜1468。
DARTモデルを使用した「地球-大気」システムでの放射伝達モデリング、2013年、Grau E.およびGastellu-Etchegrry、環境のリモートセンシング、139、149–170
第4回放射伝達モデル相互比較(RAMI-IV):ISO-13528、2013、Widlowski JL、B Pinty、M Lopatka、C Atzberger、D Buzica、M Chelle、M Disney、JPGastellu-Etchegorryによるキャノピー反射率モデルの習熟度テスト、M Gerboles、N Gobron、E Grau、H Huang、A Kallel、H Kobayashi、PE Lewis、W Qin、M Schlerf、J Stuckens、D Xie、Journal of Geophysical Research 01/2013 1–22、doi:10.1002 / jgrd .50497
イメージング分光計データの3Dモデリング:データ:LiDARおよび現場データに基づく3D森林モデリング、2014年、Schneider FD Leiterer R.、Morsdorf F.、Gastellu-Etchegorry JP、Lauret N.、Pfeifer N.、Schaepman ME、リモートセンシングof Environment、152:235–250。
自然および都市景観の空中および衛星分光放射計およびLIDAR取得をモデル化するための離散異方性放射伝達(DART 5)、2015年、Gastellu-Etchegorry JP、Yin T.、Lauret N.、2015年、リモートセンシング、7、1667〜1701:doi :10.3390 / rs70201667。
ハイパースペクトルデータから森林LAIを推定するためのDARTモデルのLUTベースのインバージョン、2015年、Banskota A.、Serbin SP、Wynne RH、Thomas VA、Falkowski MJ、Kayastha N.、Gastellu-Etchegorry JP、Townsend PA、IEEE Geoscience and Remoteセンシング、JSTARS-2014-00702.R1、印刷中。
3D放射伝達モデルとセンサー透視投影を組み合わせることによる有限視野のパッシブセンサーの画像のシミュレーション、2015年、Yin T.、Lauret N.、Gastellu-Etchegorry JP、環境のリモートセンシングが承認されました。

外部リンク
CESBIOラボの公式サイト
放射伝達モデル相互比較(RAMI)
DARTプロジェクトの支援フォーラム