Validity of the Landsat surface reflectance archive for aquatic science: Implications for cloud-based analysis

Autor(es)

Maciel, Daniel Andrade ; Pahlevan, Nima ; Barbosa, Claudio Clemente Faria ; de Novo, Evlyn Marcia Leao de Moraes ; Paulino, Rejane Souza ; Martins, Vitor Souza ; Vermote, Eric ; Crawford, Christopher J.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: LIMNOLOGY AND OCEANOGRAPHY LETTERS; v. N/A, p. 9-pg., 2023-08-06.

Resumo

Originally developed for terrestrial science and applications, the US Geological Survey Landsat surface reflectance (SR) archive spanning similar to 40 yr of observations has been increasingly utilized in large-scale water-quality studies. These products, however, have not been rigorously validated using in situ measured reflectance. This letter quantifies and demonstrates the quality of the SR products by harnessing a sizeable global dataset (N = 1100). We found that the Landsat 8/9 SR in the green and red bands marginally meet the targeted accuracy requirements (30%), whereas the uncertainties in the blue and coastal-aerosol bands ranged from 48% to 110%. We further observed > +25% biases in the visible bands of Landsat 5/7 SR, which can introduce an apparent downward trend when applied in time-series analyses combined with Landsat 8/9. Users must exercise caution when using this archive for trend analyses, and progress in atmospheric correction is required to foster advanced applications of the Landsat archive for aquatic science. (AU)

• Processo FAPESP: 18/12083-1 - Equilibrando a conservação da biodiversidade com o desenvolvimento nas áreas alagáveis amazônicas
• Beneficiário: Evlyn Márcia Leão de Moraes Novo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 03/06999-8 - Estudo da dinâmica de circulação da água entre sistemas lóticos, lênticos e a planície de inundação
• Beneficiário: Evlyn Márcia Leão de Moraes Novo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/14613-8 - Desenvolvimento de sistema modular para monitoramento continuo da qualidade de águas interiores por satélite - MAPAQUALI
• Beneficiário: Cláudio Clemente Faria Barbosa
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 11/19523-8 - Desenvolvimento de modelo semi-analítico para o estudo da concentração de clorofila-a e estado trófico em reservatórios hidrelétrico tropicais
• Beneficiário: José Luiz Stech
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 13/09045-7 - Mapeamento de macrófitas submersas em reservatório baseado na teoria de transferência radiativa na coluna de água
• Beneficiário: Nilton Nobuhiro Imai
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 12/19821-1 - Parametrização de modelo bio-óptico para o estudo da concentração de clorofila-A ao longo de reservatórios em cascata
• Beneficiário: Enner Herenio de Alcântara
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 11/23594-8 - Sensoriamento remoto aplicado à modelagem de impactos antropogênicos sobre propriedades ecológicas de ambientes alagáveis e aquáticos da planície do Solimões/Amazonas
• Beneficiário: Evlyn Márcia Leão de Moraes Novo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 08/56252-0 - Environmental and socioeconomic impacts associated with the production and consumption of sugarcane ethanol in south central Brazil
• Beneficiário: Evlyn Márcia Leão de Moraes Novo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
• Processo FAPESP: 14/23903-9 - Caracterização bio-óptica espaço-temporal e desenvolvimento de algoritmos analíticos para o monitoramento sistemático das massas de água que circulam pela planície de inundação do médio e baixo Amazonas
• Beneficiário: Cláudio Clemente Faria Barbosa
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular