associated to moisture and organic

associated to moisture and organic matter (Baret et al., 1993), and
departures from the soil line are in turn strongly related to biophysical
parameters such as the Fraction of Green Vegetation, FGV, or the
Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation, FAPAR
(Pinty and Verstraete, 1992). The soil line is therefore a constraint in
the R/NIR spectral space that greatly contributes to the design of new
vegetation indices that are insensitive to the soil background while
remaining responsive to vegetation (Pinty et al., 2008). Examples of
improved alternatives to the traditional Normalized Difference
Vegetation Index, NDVI (Rouse et al., 1973) are the Perpendicular
Vegetation Index, PVI (Richardson and Wiegand, 1977), the SoilAdjusted Vegetation Index, SAVI (Huete, 1988) and the Global
Environment Monitoring Index, GEMI (Pinty and Verstraete, 1992).
However, to the best of our knowledge, no similar constraint has
been found in the MIR/NIR space, a circumstance that may have
impaired the design of optimal vegetation indices, which have been
heuristically derived from indices already developed in the R/NIR
domain. This is the case of VI3 (Kaufman and Remer, 1994), a
modification of NDVI, as well as of GEMI3 (Pereira, 1999) that directly
resulted from GEMI. As pointed out by the developers of VI3 and
GEMI3, the derivation of the indices was primarily based on the fact
that MIR and R reflectance are strongly correlated. On the other hand,
as also stressed by the authors, the processes that govern reflectance
in R and MIR are not expected to lead to similar results and the
existence of other processes that may change reflectance in the two
channels cannot be ignored.
The aim of the present paper is to investigate the possibility of
defining a transformation in the MIR/NIR space that leads to an
enhancement of the spectral information about vegetation. For this
purpose, and taking into account the methodology suggested by
Verstraete and Pinty (1996) to design optimal indices, a new space is
proposed and an appropriate coordinate system is then defined that is
suitable to discriminate vegetation and is sensitive to its water
content. The rationale adopted may be viewed as comparable to that
followed to derive the tasseled cap transformation (Crist and Cicone,
1984; Kauth and Thomas, 1976; Cohen et al., 1995), where a new
coordinate system is introduced in order to optimize data for
vegetation studies. Using satellite imagery, it will be then shown
that the proposed coordinate system is particularly appropriate to
operationally monitor vegetation and to detect vegetation changes, in
particular those caused by droughts and fire events.
Accordingly, the three specific goals of the present study may be
stated as follows:
1. To study the possibility of defining a transformation in the MIR/NIR
space leading to an enhancement of the spectral information about
vegetation;
2. To define a new coordinate system representing an improved
combination of the MIR and NIR channels when the two spectral
bands are used to detect vegetation changes, in particular those
caused by droughts and fire events;
3. To assess the added value brought by the proposed coordinate
system when applied to real satellite data.
2. Data
The present study relies on data from remotely-sensed observations, as well as from laboratory measurements. Remotely-sensed
observations were gathered over two main Brazilian biomes, namely
the Amazon Forest and the Cerrado region (see Fig. 1 and Table 1) as
covered by 16 Landsat ETM+images. Data consist of top of the
atmosphere (TOA) values of MIR radiance, NIR reflectance and
thermal infrared (TIR) brightness temperature, acquired by the
Moderate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS) instrument
on-board Terra satellite during the year of 2002, together with the
respective solar zenith angles. Data were obtained from the Terra/
MODIS Level 1B 1 km V5 product, MOD021 (MCST, 2006) and
correspond to channels 2 (centered at 0.858 μm), 20 (centered at
3.785 μm), and 31 (centered at 11.017 μm). Surface values of MIR
reflectance were then retrieved by applying the methodology
developed by Kaufman and Remer (1994), paying special attention
to the possible drawbacks previously pointed out by Libonati et al.
(2010).
Validation of results from the analysis performed on MODIS images
was mainly carried out based on ETM+imagery. Direct validation
of results in the MIR domain is, however, a difficult task because of
the lack of “in-situ” (direct) measurements of MIR reflectance. This
limitation may be partially circumvented by laboratory measurements

Results (Indonesian) 1:

terkait kelembaban dan bahan organik (Baret et al., 1993), dankeberangkatan dari garis tanah pada gilirannya sangat terkait dengan biofisikparameter seperti fraksi Green vegetasi, FGV, atauSebagian kecil dari radiasi Photosynthetically aktif yang diserap, FAPAR(Pinty dan Verstraete, 1992). Garis tanah adalah karena kendala dalamR NIR spektral ruang yang sangat berkontribusi desain baruIndeks vegetasi yang sensitif terhadap tanah latar belakang sementarasisa responsif terhadap vegetasi (Pinty et al., 2008). Contohpeningkatan alternatif untuk perbedaan dinormalisasi tradisionalIndeks vegetasi, NDVI (Rouse et al., 1973) yang tegak lurusIndeks vegetasi, PVI (Richardson dan Wiegand, 1977), SoilAdjusted indeks vegetasi, SAVI (Huete, 1988) dan GlobalLingkungan pemantauan indeks, GEMI (Pinty dan Verstraete, 1992).Namun, untuk yang terbaik dari pengetahuan kita, tidak ada kendala yang serupa telahtelah ditemukan di ruang MIR NIR, suatu keadaan yang mungkin memilikigangguan desain optimal vegetasi indeks, yang telahheuristically berasal dari indeks yang sudah dikembangkan di R/NIRdomain. Ini adalah kasus VI3 (Kaufman dan Remer, 1994),Modifikasi NDVI, serta GEMI3 (Pereira, 1999) yang secara langsungdihasilkan dari GEMI. Seperti yang ditunjukkan oleh para pengembang VI3 danGEMI3, turunan dari indeks yang terutama didasarkan pada faktaMIR dan R reflektansi yang sangat berkorelasi. Dilain pihakseperti juga ditekankan oleh penulis, proses yang mengatur reflektansidi R dan MIR tidak diharapkan untuk mengarah pada hasil yang sama dankeberadaan proses lainnya yang dapat mengubah reflektansi duasaluran tidak dapat diabaikan.Tujuan tulisan ini adalah untuk menyelidiki kemungkinanmendefinisikan transformasi dalam ruang MIR NIR yang mengarah kePeningkatan informasi spektral tentang vegetasi. Untuk initujuan, dan mempertimbangkan metodologi yang diusulkan olehVerstraete dan Pinty (1996) untuk desain optimal indeks, Ruang baru adalahdiusulkan dan sistem koordinat sesuai ini kemudian ditetapkan yaitucocok untuk membedakan vegetasi dan sensitif terhadap airkonten. Alasan diadopsi yang dapat dilihat sebagai sebanding dengan yangdiikuti untuk memperoleh transformasi berumbai cap (Crist dan Cicone,1984; Kauth dan Thomas, 1976; Cohen et al., 1995), dimana barusistem koordinat diperkenalkan untuk mengoptimalkan data untukStudi vegetasi. Menggunakan citra satelit, akan kemudian ditampilkansistem koordinat yang diusulkan sangat tepat untukoperasional memantau vegetasi dan mendeteksi vegetasi perubahan, dalamkhusus yang disebabkan oleh kekeringan dan kejadian kebakaran.Dengan demikian, tiga tujuan dari penelitian ini mungkindinyatakan sebagai berikut:1. untuk mempelajari kemungkinan mendefinisikan transformasi di MIR/NIRRuang yang mengarah ke peningkatan informasi spektral tentangvegetasi;2. untuk menentukan sistem koordinat baru yang mewakili peningkatankombinasi dari MIR dan NIR saluran ketika dua spektralband yang digunakan untuk mendeteksi perubahan-perubahan vegetasi, khususnya orang-orangdisebabkan oleh kekeringan dan api peristiwa;3. untuk menilai nilai tambah yang dibawa oleh koordinat diusulkansistem ketika diterapkan pada data satelit nyata.2. dataPenelitian ini bergantung pada data dari jarak jauh merasakan pengamatan, serta dari pengukuran laboratorium. Merasakan jarak jauhpengamatan yang dikumpulkan selama dua bioma Brasil yang utama, yaituHutan Amazon dan wilayah Cerrado (Lihat gambar 1 dan tabel 1) sebagaiditutupi oleh 16 Landsat ETM + gambar. Data terdiri atasnilai-nilai suasana (TOA) Radiance MIR, reflektansi NIR daninframerah (TIR) kecerahan suhu panas, diakuisisi olehModerat instrumen spektrometer pencitraan resolusi (MODIS)on-board Terra satelit pada tahun 2002, bersama dengansudut zenith solar masing-masing. Data Diperoleh dari Terra /Tingkat MODIS 1B 1 km V5 produk, MOD021 (MCST, 2006) dansesuai dengan saluran 2 (berpusat di 0.858 μm), 20 (berpusat di3.785 μm), dan 31 (berpusat di 11.017 μm). Nilai-nilai permukaan MIRreflektansi yang kemudian diambil oleh menerapkan metodologidikembangkan oleh Kaufman dan Remer (1994), memberikan perhatian khususuntuk kekurangan mungkin sebelumnya menunjuk keluar oleh Libonati et al.(2010).Validasi hasil dari analisis dilakukan pada MODIS gambarterutama dilakukan berdasarkan ETM + citra. Validasi langsunghasil di MIR domain adalah, bagaimanapun, tugas yang sulit karenakurangnya pengukuran MIR reflektansi "in-situ" (langsung). Inipembatasan mungkin sebagian dielakkan oleh laboratorium pengukuran