Géoinformatique et géostatistique : un aperçu

Une méthode améliorée pour estimer le pourcentage de surface imperméable à partir des données de lumière nocturne MODIS et DMSP-OLS

Matsushita B, Pok S, Jiang D, Hamzah R

Depuis les années 1990, le pourcentage de surface imperméable (ISA%) d'un bassin versant est considéré comme un indicateur important pour évaluer la santé du bassin versant. Ainsi, les décideurs et les gestionnaires environnementaux ont besoin d'une carte ISA% précise et fréquemment mise à jour. Récemment, Pok a développé une méthode facile à mettre en œuvre (ci-après appelée méthode Pok17) pour estimer l'ISA% à partir d'une série chronologique d'un spectroradiomètre imageur à résolution moyenne (MODIS) et des données de lumière nocturne (NTL) du Defense Meteorological Satellite Program's Operational Line-scan System (DMSP-OLS). Cependant, il a été constaté que la méthode Pok17 surestimait systématiquement les valeurs ISA% dans les zones rurales (c'est-à-dire les pixels avec des valeurs ISA% inférieures). Dans cette étude, nous avons amélioré la méthode Pok17 originale pour atténuer ces surestimations. Français Tout d'abord, nous avons analysé la cause de la surestimation dans la méthode Pok17 et avons découvert qu'elle était due à une grande incertitude dans les valeurs de l'indice NTL ajusté à l'indice de végétation amélioré (EANTLI) des zones rurales, qui sont utilisées comme entrées pour les estimations ISA% dans la méthode Pok17. Dans cette étude, nous avons proposé d'utiliser les données NTL originales au lieu des valeurs EANTLI dans les zones rurales. Pour les zones urbaines et suburbaines, les données EANTLI ont toujours été utilisées pour corriger le problème de saturation et les effets de floraison dans les données NTL originales. Les résultats ont montré que la méthode Pok17 améliorée surpassait la méthode originale avec une erreur quadratique moyenne (RMSE) de 10,3 %, une erreur système (SE) de 4,3 % et un coefficient de détermination de 0,88. Une amélioration remarquable a été constatée dans les pixels avec des valeurs ISA% inférieures à 20 %, avec le RMSE réduit de 9,7 % à 8,1 % et le SE réduit de 6,1 % à 3,3 %. Cette amélioration est importante pour évaluer la santé du bassin versant, car la valeur ISA% du bassin versant est obtenue en cumulant la valeur ISA% de chaque pixel, et les pixels avec des valeurs ISA% inférieures représentent généralement la majeure partie de la superficie du bassin versant.