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Long Term Data Preservation and applications of Nimbus 7 - Coastal Zone Color Scanner dataset

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Table of contents 1. Introduction ..................................................................................................................................................1 2. Fundamentals of Remote Sensing .......................................................................................................7 2.1. Introduction ..........................................................................................................................................7 2.2. Interactions ........................................................................................................................................12 2.3. The Planck’s law ...............................................................................................................................14 2.4. The Wien’s displacement law .....................................................................................................15 2.5. Black Body and Emissivity ...........................................................................................................16 2.6. Interactions with the atmosphere ............................................................................................18 2.7. The reflectance spectrum – Albedo ..........................................................................................19 2.8. Commonly used Spectral Ranges ...............................................................................................20 2.9. Sensors and platforms ....................................................................................................................23 2.10. Synthetic Aperture Radar (SAR) .................................................................................................26 2.11. Error correction and Calibration ................................................................................................27 3. The Long Term Data Preservation program ..................................................................................39 3.1. LTDP, GMES and GSCB ......................................................................................................................39 3.2. Application areas of the preserved EO Data Set ...................................................................42 3.3. Key principles of the LTDP program .........................................................................................43 3.4. European EO Space Data Set ........................................................................................................45 3.5. The LTDP Common Guidelines ....................................................................................................46 3.6. PDSC - Preserved Data Set Content ...........................................................................................50 3.7. Archive operation and organization ..........................................................................................51 3.8. Archive Security ..................................................................................................................................51 3.9. Data Ingestion ......................................................................................................................................52 3.10. Archive maintenance – Media Refreshment ...........................................................................53 3.11. Data access and interoperability ..................................................................................................55 3.12. Data exploitation and reprocessing ............................................................................................56 3.13. Data appraisal and purge prevention .........................................................................................57 4. The mission: Nimbus 7 – Coastal Zone Color Scanner .................................................................60 4.1. The Nimbus Program .........................................................................................................................60 4.2. Purposes of the Nimbus Program .................................................................................................62 4.3. Nimbus 7 ..................................................................................................................................................64 4.4. CZCS – Coastal Zone Color Scanner ..............................................................................................69 4.5. CZCS NASA Operations and Data Collection ............................................................................78 4.6. Esa – Earthnet Operations ...............................................................................................................80 4.7. Applications allowed by the sensor .............................................................................................85 5. The internship and the activities in ESA-ESRIN .............................................................................87 5.1. Introduction .............................................................................................................................................87 5.2. Data recovery ..........................................................................................................................................87 5.3. Documentation recovery ....................................................................................................................89 5.4. Reading and exploitation of CZCS data .........................................................................................90 5.5. Activities in the LTDP Program .......................................................................................................99 6. Data Inventory and Consolidation ......................................................................................................102 6.1. Overview ...................................................................................................................................................102 6.2. The Data Inventory ...............................................................................................................................104 6.3. The Documentation Inventory ........................................................................................................108 6.4. The Data Model and the Preservation Network ......................................................................112 6.5. Cooperation with other Space Agencies ......................................................................................114 7. The current reference mission : MERIS .............................................................................................117 7.1. Why MERIS? ............................................................................................................................................117 7.2. Overview........ ..........................................................................................................................................118 7.3. The spacecraft: ENVISAT ..................................................................................................................120 7.4. MERIS Sensor Design ..........................................................................................................................122 7.5. Ocean Color observations .................................................................................................................125 8. Data Comparison: MERIS and CZCS .....................................................................................................128 8.1. Introduction............................................................................................................................................128 8.2. Chlorophyll and Ocean Color ..........................................................................................................130 8.3. Reading CZCS data: the development of the dedicated Fortran Code...........................133 8.4. The Algorithm to obtain the Chlorophyll Concentration from the CZCS data...........139 8.5. The Student’s t-test ...........................................................................................................................142 8.6. Extracting the Chl. Conc. from the CZCS images using the bio- optical algorithm ..147 8.7. The computation of the statistic quantities to perform the Student’s t-test..............149 8.8. The Software used to perform the test of significance between CZCS and MERIS .151 8.9. Obtaining data on the Chlorophyll Concentration in MERIS images using BEAM ..154 8.10. Comparisons ..........................................................................................................................................159 9. Conclusions .....................................................................................................................................................181 Bibliography ..........................................................................................................................................................184 Table of figures .....................................................................................................................................................190 Acknowledgments ...............................................................................................................................................192
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Long Term Data Preservation and applications of Nimbus 7 - Coastal Zone Color Scanner dataset

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Informazioni tesi

  Autore: Francesco Cataldi
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2012-13
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Astronautica
  Relatore: Carlo Ulivieri
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 195

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