Title:

Analiza zachmurzenia na zobrazowaniach Landsat 8 w latach 2013‑2020 jako ocena stopnia ich przydatności w monitoringu arktycznych lodowców = Analysis of cloud cover on the 2013‑2020 Landsat 8 imagery as an assessment of its usefulness in monitoring of the High-Arctic tidewater glacier

Subtitle:

Przegląd Geograficzny T. 95 z. 2 (2023)

Creator:

Nowak, Marcin : Autor ; Czarnecki, Kamil : Autor

Publisher:

IGiPZ PAN

Place of publishing:

Warszawa

Date issued/created:

2023

Description:

24 cm

Subject and Keywords:

Landsat 8 ; kanał Quality Assessment Band ; zachmurzenie ; użyteczność zdjęć ; Arktyka ; Kaffiøyra

Abstract:

Głównym celem prezentowanej pracy była ocena zobrazowań satelitarnych Landsat 8 pod kątem obecności zachmurzenia nad strefą czołową lodowca Aavatsmarka (NW Spitsbergen, Svalbard). W pracy wykorzystano wszystkie dostępne do pobrania zobrazowania Landsat 8 wykonane od początku misji (początek 2013 r.) do końca 2020 r. oraz obejmujące cały obszar zainteresowania (AOI). Łącznie było to 868 zdjęć satelitarnych. Stopień widoczności strefy AOI na każdym obrazie został obliczony przy użyciu obrazu Quality Assessment Band (QA), który stanowi integralną część zbioru danych Landsat 8. Dane QA zostały zreklasyfikowane, pogrupowane w określone klasy widoczności i przedstawione w ujęciu rocznym oraz miesięcznym. Przeprowadzono również analizę częstości występowania zobrazowań użytecznych, tj. takich, na których stopień pokrycia terenu zachmurzeniem jest nie większy niż 5%. Spośród wszystkich dostępnych zobrazowań, na przestrzeni analizowanych lat tylko 176 (ok. 20%) zawierało obszar w pełni widoczny, zaś ok. 60% zdjęć było pokrytych chmurami w ponad 95%. Dane te porównano również z wynikami zachmurzenia w najbliższej stacji meteorologicznej w Ny-Ålesund.

References:

Berthier, E., Raup, B., & Scambos, T. (2003). New velocity map and mass-balance estimate of Mertz Glacier, East Antarctica, derived from Landsat sequential imagery. Journal of Glaciology, 49(167), 503‑511. https://doi.org/10.3189/172756503781830377
Bhardwaj, A., Joshi, P.K., Snehmani, Sam, L., Singh, M.K., Singh, S., & Kumar, R. (2015). Applicability of Landsat 8 data for characterizing glacier facies and supraglacial debris. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 38, 51‑64. https://doi.org/10.1016/j.jag.2014.12.011
Bindschadler, R. (2002). History of lower Pine Island Glacier, West Antarctica, from Landsat imagery. Journal of Glaciology, 48(163), 536‑544. https://doi.org/10.3189/172756502781831052
Błaszczyk, M., Jania, J.A., & Hagen, J.O. (2009). Tidewater glaciers of Svalbard: Recent changes and estimates of calving fluxes. Polish Polar Research, 30, 85‑142.
Chudley, T., & Willis, I. (2019). Glacier surges in the north-west West Kunlun Shan inferred from 1972 to 2017 Landsat imagery. Journal of Glaciology,65(249), 1‑12. https://doi.org/10.1017/jog.2018.94
Liu, G., Guo, H., Yan, S., Song, R., Ruan, Z., & Lv, M. (2017). Revealing the surge behaviour of the Yangtze River headwater glacier during 1989‑2015 with TanDEM-X and Landsat images. Journal of Glaciology, 63(238), 382‑386. https://doi.org/10.1017/jog.2017.4
Hagen, J.O., Liestøl, O., Roland, E., & Jørgensen, T. (1993). Glacier atlas of Svalbard and Jan Mayen, Norsk Polarinst. Meddelelser, 129, 1‑141. Pobrane z: https://brage.npolar.no/npolar-xmlui/handle/11250/173065
Halberstadt, A.R.W., Gleason, C.J., Moussavi, M.S., Pope, A., Trusel, L.D., & DeConto, R.M. (2020). Antarctic Supraglacial Lake Identification Using Landsat-8 Image Classification. Remote Sensing, 12(8), 1327. https://doi.org/10.3390/rs12081327
Hall, D.K., Chang, A.T., & Siddalingaiah, H. (1988). Reflectances of glaciers as calculated using Landsat-5 Thematic Mapper data. Remote Sensing of Environment, 25(3), 311‑321. https://doi.org/10.1016/0034-4257(88)90107-1
Hugonnet, R., McNabb, R., Berthier, E., Menounos, B., Nuth, C., Girod, L., Farinotti, D., Huss, M., Dussaillant, I., Brun, F., & Kääb, A. (2021). Accelerated global glacier mass loss in the early twenty-first century. Nature, 592(7856), 726‑731. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03436-z
Ihlen, V. (2019). Landsat 8 (L8) Data Users Handbook. EROS, version 5.0. Pobrane z: https://www.usgs.gov/media/files/landsat-8-data-users-handbook (08.06.2023)
IPCC. (2013). Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York: Cambridge University Press.
IPCC. (2019). IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate. Cambridge, United Kingdom and New York: Cambridge University Press.
Jawak, S., Joshi, M., Luis, A., Pandit, P.H., & Somadas, A.T. (2019). Mapping velocity of the potsdam glacier, east antarctica using landsat-8data. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 13, 1753‑1757. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W13-1753-2019
Jia, B., Hou, S., & Wang, Y. (2021). A Surging Glacier Recognized by Remote Sensing on the Zangser Kangri Ice Field, Central Tibetan Plateau. Remote Sensing, 13(6), 1220. https://doi.org/10.3390/rs13061220
Kääb, A., Lefauconnier, B., & Melvold, K. (2005). Flow field of Kronebreen, Svalbard, using repeated Landsat 7 and ASTER data. Annals of Glaciology, 42, 7‑13. https://doi.org/10.3189/172756405781812916
Kovalskyy, V., & Roy, D. (2015). A One Year Landsat 8 Conterminous United States Study of Cirrus and Non-Cirrus Clouds. Remote Sensing, 7(1), 564‑578. https://doi.org/10.3390/rs70100564
Laborde, H., Douzal, V., Piña, H.A.R., Morand, S. & Cornu, J.F. (2017). Landsat-8 cloud-free observations in wet tropical areas: a case study in South East Asia. Remote Sensing Letters, 8(6), 537‑546. https://doi.org/10.1080/2150704X.2017.1297543
Lankauf, K.R. (2002). Recesja lodowców rejonu Kaffiøyry (Ziemia Oskara II - Spitsbergen) w XX wieku. Warszawa: Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN. Pobrane z: http://rcin.org.pl/Content/1546/PDF/Wa51_3557_r2002-nr183_Prace-Geogr.pdf (08.06.2023)
Laska, M., Barzycka, B., & Luks, B. (2017). Melting Characteristics of Snow Cover on Tidewater Glaciers in Hornsund Fjord, Svalbard. Water, 9(10), 804. https://doi.org/10.3390/w9100804
López-Puigdollers, D., Mateo-García, G., & Gómez-Chova, L. (2021). Benchmarking Deep Learning Models for Cloud Detection in Landsat-8 and Sentinel-2 Images. Remote Sensing, 13(5), 992. https://doi.org/10.3390/rs13050992
Masek, J.G., Wulder, M.A., Markham, B.L., McCorkel, J.T., Crawford, C.J., Storey, J.C., & Jenstrom, D. (2020). Landsat 9: Empowering open science and applications through continuity. Remote Sensing of Environment, 248, 111968. https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111968
Oishi, Y., Ishida, H., & Nakamura, R. (2018). A new Landsat 8 cloud discrimination algorithm using thresholding tests. International Journal of Remote Sensing, 39, 9113‑9133. https://doi.org/10.1080/01431161.2018.1506183
Norges Svalbard- og Ishavs-undersøkelser & Orvin, A.K. (1958). The place-names of Svalbard, dealing with new names 1935‑55 (Supplement 1). Oslo: I kommisjon hos Universitetsforlaget.
Przybylak, R., Kejna, M., & Araźny, A. (2011). Air Temperature and Precipitation Changes in the Kaffioyra Region (NW Spitsbergen) from 1975 to 2010. Papers on Global Change, 18, 7‑22. https://doi.org/10.2478/v10190-010-0001-10
Sahu, R., & Gupta, R.D. (2019a). Surface velocity dynamics of Samudra Tapu Glacier, India from 2013 to 2017 using Landsat-8 data. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, IV-5/W2, 75‑81. https://doi.org/10.5194/isprs-annals-iv-5-w2-75-2019
Sahu, R., & Gupta, R.D. (2019b). Spatiotemporal variation in surface velocity in Chandra basin glacier between 1999 and 2017 using Landsat-7 and Landsat-8 imagery. Geocarto International, 36, 1591‑1611. https://doi.org/10.1080/10106049.2019.1659423
Simmons, D. (1986). Flow of the Brunt Ice Shelf, Antarctica, Derived from Landsat Images, 1974‑85. Journal of Glaciology, 32(111), 252‑254. https://doi.org/10.3189/S0022143000015586
Sobota, I. (2005). Zarys hydrografii Kaffiøyry. W: M. Grześ, I. Sobota (red.), Kaffiøyra. Zarys środowiska geograficznego Kaffiøyry (NW Spitsbergen) (s. 13‑16). Toruń: Oficyna Wydawnicza TURPRESS.
Sobota, I., & Lankauf, K.R. (2010). Recession of Kaffiøyra Region Glaciers, Oscar II Land, Svalbard. Bulletin of Geography - physical geography series, 3, 27‑45. https://doi.org/10.2478/bgeo-2010-0002
Sobota, I. (2013). Współczesne Zmiany Kriosfery Północno - Zachodniego Spitsbergenu na Przykładzie Regionu Kaffiøyry. Toruń: Wydawnictwo Naukowe UMK.
Sobota, I., Weckwerth, P., & Nowak, M. (2016). Surge dynamics of Aavatsmarkbreen, Svalbard, inferred from the geomorphological record. Boreas, 45(2), 360‑376. https://doi.org/10.1111/bor.12160
Sobota, I. (2021). Glaciers. W: I. Sobota (red.), Atlas of Changes in the Glaciers of Kaffiøyra (Svalbard, the Arctic) (s. 77‑89). Toruń: Wydawnictwo Naukowe UMK.
Wang, H., Yang, R., Li, X., & CAO, S. (2017). Glacier parameter extractionusing Landsat 8 images in the eastern Karakorum. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 57(1), 012004. https://doi.org/10.1088/1755-1315/57/1/012004
Waechter, A., Copland, L., & Herdes, E. (2015). Modern glacier velocities across the Icefield Ranges, St Elias Mountains, and variability at selected glaciers from 1959 to 2012. Journal of Glaciology, 61(228), 624‑634. https://doi.org/10.3189/2015JoG14J147
Williams, R. (1987). Satellite Remote Sensing of Vatnajökull, Iceland. Annals of Glaciology, 9, 127‑135. https://doi.org/10.3189/S0260305500000501
Williams, R., Hall, D., & Benson, C. (1991). Analysis of glacier facies using satellite techniques. Journal of Glaciology, 37(125), 120‑128. https://doi.org/10.3189/S0022143000042878
Xiao, C., Li, P., & Feng, Z. (2018). Spatio-temporal differences in cloud cover of Landsat-8 OLI observations across China during 2013‑2016. Journal of Geographical Sciences, 28, 429‑444. https://doi.org/10.1007/s11442-018-1482-0
Yalcin, M., & Polat, N. (2020). The Impact of Glacier Surface Temperature on the Glacier Retreat of Ağrı Mountain. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, 48(10), 1433‑1441. https://doi.org/10.1007/s12524-020-01167-8

Relation:

Przegląd Geograficzny

Volume:

95

Issue:

2

Start page:

127

End page:

147

Resource type:

Tekst

Detailed Resource Type:

Artykuł

Format:

application/octet-stream

Resource Identifier:

doi:10.7163/PrzG.2023.2.1 ; 0033-2143 (print) ; 2300-8466 (on-line) ; 10.7163/PrzG.2023.2.1

Source:

CBGiOŚ. IGiPZ PAN, sygn.: Cz.181, Cz.3136, Cz.4187 ; click here to follow the link

Language:

pol

Language of abstract:

eng

Rights:

Licencja Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0

Terms of use:

Zasób chroniony prawem autorskim. [CC BY 4.0 Międzynarodowe] Korzystanie dozwolone zgodnie z licencją Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0, której pełne postanowienia dostępne są pod adresem: ; -

Digitizing institution:

Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania Polskiej Akademii Nauk

Original in:

Centralna Biblioteka Geografii i Ochrony Środowiska Instytutu Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN

Projects co-financed by:

Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka, lata 2010-2014, Priorytet 2. Infrastruktura strefy B + R ; Unia Europejska. Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego

Access:

Otwarty