Colocación (detección remota)
La colocación es un procedimiento utilizado en la detección remota para hacer coincidir las mediciones de dos o más instrumentos diferentes. Esto se hace por dos razones principales: con fines de validación cuando se comparan mediciones de la misma variable y para relacionar mediciones de dos variables diferentes, ya sea para realizar recuperaciones o predicciones. En el segundo caso, los datos se introducen posteriormente en algún tipo de método estadístico inverso , como una red neuronal artificial , un algoritmo de clasificación estadística , un estimador kernel o un mínimo cuadrado lineal . En principio, la mayoría de los problemas de colocación se pueden resolver mediante una búsqueda del vecino más cercano ., pero en la práctica hay muchas otras consideraciones involucradas y el mejor método es muy específico para la combinación particular de instrumentos. Aquí nos ocupamos de algunas de las consideraciones más importantes junto con ejemplos específicos.
Hay al menos dos consideraciones principales al realizar colocaciones. El primero es el patrón de muestreo del instrumento. Las mediciones pueden ser densas y regulares, como las de un instrumento satelital de exploración cruzada. En este caso, alguna forma de interpolación puede ser apropiada. Por otro lado, las mediciones pueden ser escasas, como una campaña de campo única diseñada para algún ejercicio de validación en particular. La segunda consideración es la huella del instrumento, que puede oscilar entre algo que se aproxima a una medición puntual, como la de una radiosonda , o puede tener varios kilómetros de diámetro, como la de un radiómetro de microondas montado en un satélite. En este último caso, conviene tener en cuenta el diagrama de antena del instrumentoal hacer comparaciones con otro instrumento que tenga una huella más pequeña y un muestreo más denso, es decir, varias mediciones de un instrumento encajarán en la huella del otro.
Así como el instrumento tiene una huella espacial, también tendrá una huella temporal, a menudo denominada tiempo de integración. Si bien el tiempo de integración suele ser inferior a un segundo, lo que para las aplicaciones meteorológicas es esencialmente instantáneo, hay muchos casos en los que alguna forma de promedio de tiempo puede facilitar considerablemente el proceso de colocación.
Las colocaciones deberán examinarse en función de las escalas de tiempo y duración del fenómeno de interés. Esto facilitará aún más el proceso de colocación, ya que la detección remota y otros datos de medición casi siempre se agrupan de alguna manera. Ciertos fenómenos atmosféricos, como las nubes o la convección, son bastante transitorios, por lo que no es necesario considerar colocaciones con un error de tiempo de más de una hora aproximadamente. El hielo marino, por otro lado, se mueve y evoluciona con bastante lentitud, por lo que las mediciones separadas por un día o más aún pueden ser útiles.
Los satélites que más nos preocupan son los que tienen una órbita polar terrestre baja , ya que los satélites geoestacionarios ven el mismo punto durante toda su vida. El diagrama muestra las mediciones de los instrumentos AMSU-B montados en tres satélites durante un período de 12 horas. Esto ilustra tanto la trayectoria de la órbita como el patrón de escaneo que se ejecuta transversalmente. Dado que la órbita de un satélite es determinista , salvo las maniobras orbitales, podemos predecir la ubicación del satélite en un momento dado y, por extensión, la ubicación de los píxeles de medición. En teoría, las colocaciones se pueden realizar invirtiendo las ecuaciones determinantes a partir del período de tiempo deseado. En la práctica, los datos parcialmente procesados (generalmente denominados nivel 1b, 1c o nivel 2) contienen las coordenadas de cada uno de los píxeles de medición y es común simplemente enviar estas coordenadas a una búsqueda de vecino más cercano. Como se mencionó anteriormente, los datos satelitales siempre se agrupan de alguna manera. Como mínimo, los datos se organizarán en franjas que se extienden de polo a polo. Las franjas se etiquetarán por período de tiempo y se conocerá la ubicación aproximada.
