Guida di l'utente di l'algoritmu di apprendimentu automaticu MDPI

Parole chjave: Himawari-8, culore di l'oceanu, artificiale
rete neurali, Grande Barriera Corallina, acque custere, tutale
solidi suspesi, apprendimentu automaticu, qualità di l'acqua

Istruzzioni per l'usu di u produttu

1. Introduzione

L'articulu nantu à a teledetezione furnisce infurmazioni nantu à l'usu di
algoritmi di apprendimentu automaticu per recuperà i solidi sospesi totali
in a Grande Barriera Corallina aduprendu dati da Himawari-8. L'articulu
discute i sfidi è i benefici di l'usu di e navi geostazionarie
Satelliti in orbita terrestre per l'osservazione cuntinua di e coste
zoni.

2. Prucessu di Recuperazione

L'articulu mette in risaltu l'impurtanza di a geostaziunaria
satelliti cum'è Himawari-8 per catturà dati quasi in tempu reale
prucessi custieri. Enfatizeghja i limiti di l'orbita terrestre bassa
satelliti per risolve a variabilità à cortu termine paragunata à
satelliti geostazionari.

3. Sensori di culore di l'oceanu

L'articulu cita l'impurtanza di i sensori di culore di l'oceanu
satelliti per acquistà informazioni spaziali relative à l'acqua
qualità. Discute a dinamica tempurale osservata da
I satelliti geostazionarii è u so impattu nantu à u monitoraghju di e coste
fenomeni.

Domande Frequenti (FAQ)

D: Chì ghjè u puntu principale di l'articulu nantu à a teledetezione ?

A: L'ughjettivu principale hè di utilizà un algoritmu di apprendimentu automaticu cù
Dati di Himawari-8 per recuperà i solidi suspesi totali in u Grande
Barriera Corallina.

D: Perchè i satelliti geostazionarii sò preferiti per e zone custiere
surviglianza ?

A: I satelliti geostazionarii offrenu un'osservazione quasi cuntinua di
vaste zone cù una frequenza più alta, chì permette un megliu monitoraghju
di prucessi custieri in rapida evoluzione.

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telerilevazione

Articulu
Un algoritmu di apprendimentu automaticu per u recuperu tutale di solidi sospesi Himawari-8 in a Grande Barriera Corallina
Larissa Patricio-Valerio 1,2,*, Thomas Schroeder 2, Michelle J. Devlin 3, Yi Qin 4 è Scott Smithers 1

1 Facultà di Scienze è Ingegneria, Università James Cook, Townsville, QLD 4811, Australia; scott.smithers@jcu.edu.au
2 Organizazione di Ricerca Scientifica è Industriale di u Commonwealth, Oceani è Atmosfera, GPO Box 2583, Brisbane, QLD 4001, Australia; thomas.schroeder@csiro.au
3 Centru per l'Ambiente, a Pesca è a Scienza di l'Acquacultura, Parkfield Road, Lowestoft, Suffolk NR33 0HT, Regnu Unitu; michelle.devlin@cefas.co.uk
4 Organizazione di Ricerca Scientifica è Industriale di u Commonwealth, Oceani è Atmosfera, GPO Box 1700, Canberra, ACT 2601, Australia; yi.qin@csiro.au
* Currispundenza: larissa.patriciovalerio@my.jcu.edu.au

Citazione: Patricio-Valerio, L.; Schroeder, T.; Devlin, MJ; Qin, Y.; Smithers, S. Un algoritmu di apprendimentu automaticu per u recuperu tutale di solidi sospesi Himawari-8 in a Grande Barriera Corallina. Remote Sens. 2022, 14, 3503. https://doi.org/ 10.3390/rs14143503
Editore Accademicu: Chris Roelfsema
Ricevutu: 15 di maghju 2022 Accettatu: 19 di lugliu 2022 Publicatu: 21 di lugliu 2022
Nota di l'editore: MDPI ferma neutrale in quantu à e rivendicazioni ghjurisdiziunali in e carte publicate è l'affiliazioni istituziunali.
Copyright: © 2022 da l'autori. Licenziatariu MDPI, Basilea, Svizzera. Questu articulu hè un articulu à accessu apertu distribuitu sottu i termini è e cundizioni di a licenza Creative Commons Attribution (CC BY) (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Riassuntu: A teledetezione di u culore di l'oceanu hè stata fundamentale per u monitoraghju à scala sinottica di a qualità di l'acqua marina in a Grande Barriera Corallina (GBR). Tuttavia, i sensori di culore di l'oceanu à bordu di satelliti in orbita bassa, cum'è a custellazione Sentinel-3, anu una capacità di rivisitazione insufficiente per risolve cumpletamente a variabilità diurna in ambienti custieri altamente dinamici. Per superà sta limitazione, questu travagliu presenta un algoritmu di culore di l'oceanu custiere basatu nantu à a fisica per l'Advanced Himawari Imager à bordu di u satellitu geostazionariu Himawari-8. Malgradu esse cuncipitu per applicazioni meteorologiche, Himawari-8 offre l'uppurtunità di stimà e caratteristiche di u culore di l'oceanu ogni 10 minuti, in quattru larghe bande spettrali visibili è vicinu à l'infrarossu, è à una risoluzione spaziale di 1 km2. Simulazioni di trasferimentu radiativu accoppiatu di l'atmosfera oceanica di e bande Himawari-8 sò state realizate per una gamma realistica di proprietà ottiche in acqua è atmosferiche di a GBR è per una vasta gamma di geometrie solari è d'osservazione. I dati simulati sò stati utilizati per sviluppà un mudellu inversu basatu annantu à tecniche di rete neurale artificiale per stimà e concentrazioni totali di solidi sospesi (TSS) direttamente da l'osservazioni di riflettanza spettrale di a cima di l'atmosfera Himawari-8. L'algoritmu hè statu validatu cù dati in situ cuncurrenti in tutta a GBR custiera è i so limiti di rilevazione sò stati valutati. I recuperi TSS anu presentatu errori relativi finu à u 75% è errori assoluti di 2 mg L-1 in l'intervallu di validazione da 0.14 à 24 mg L-1, cù un limite di rilevazione di 0.25 mg L-1. Discuteremu e potenziali applicazioni di i prudutti TSS diurni Himawari-8 per un miglioramentu di u monitoraghju è di a gestione di a qualità di l'acqua in a GBR.
Parole chjave: Himawari-8; culore di l'oceanu; rete neurali artificiali; Grande Barriera Corallina; acque custere; solidi totali in sospensione; apprendimentu automaticu; qualità di l'acqua
1. Introduzione Sensori di culore oceanicu à bordu di satelliti in orbita terrestre bassa (LEO), cum'è MODIS/Aqua,
VIIRS/Suomi-NPP, è OLCI/Sentinel-3, anu furnitu registri à longu andà d'osservazioni preziose è economiche per esaminà a dinamica di a qualità di l'acqua in a Grande Barriera Corallina (GBR) da ogni ghjornu à l'interannu [1]. I satelliti LEO scansionanu a stessa zona geografica in unu o dui ghjorni à u megliu; tuttavia, u ritardu di tempu trà duie orbite consecutive è identiche (vale à dì, a periodicità di rivisitazione) varia cumunemente trà una è finu à quattru settimane. Inoltre, l'imaghjini di u culore di l'oceanu ponu esse largamente influenzate da a presenza di nuvole è di luccichio di u sole, limitendu u recuperu d'osservazioni di alta qualità [5]. Questu pò richiede un inseme settimanale-mensile d'imaghjini ghjurnaliere da a stessa zona per sviluppà un cumpostu senza nuvole. view di l'oceanu. Di cunsiguenza, a capacità tempurale di i satelliti LEO hè insufficiente per sviluppà un sistema d'osservazione cumpletu è per monitorà efficacemente i prucessi custieri dinamichi à cortu termine, cum'è i cicli diurni di u fitoplancton, a progressione cutidiana di i pennacchi d'inundazione, è

Teledetezione. 2022, 14, 3503. https://doi.org/10.3390/rs14143503

https://www.mdpi.com/journal/remotesensing

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risospensione da e maree è da u ventu [7]. I circadori è i gestori ambientali sò sempre

fidatevi di i prudutti di culore oceanicu LEO per acquistà informazioni spaziali à bon pattu - in u

GBR custiera [10,11], ma ricunnoscenu i limiti di ste tecniche per risolve à cortu termine

variabilità.

–

I satelliti in orbita terrestre geostazionaria (GEO), altrimenti, permettenu quasi continuu

osservazione di vaste zone di u globu à una frequenza più alta (minuti à ore) paragunata

à a frequenza di rivisitazione guasi cutidiana di e piattaforme LEO, in particulare sopra i tropichi [9]. U

U primu Geostazionariu Ocean Colour Imager (GOCI-I) di u mondu, lanciatu in u 2010, hà rivelatu

a dinamica tempurale di i prucessi custieri in rapida evoluzione in l'Asia nordorientale, cum'è

di pennacchi di turbidità è fioriture algali dannose [12,13]. U so successu hà furnitu un casu utile

per u sviluppu futuru di missioni mundiali di culore oceanicu GEO [14]; però, nimu di

E missioni pruposte per u lanciu in a prossima decina d'anni sò state cuncipite per l'osservazione

Acque australiane. Eppuru, i satelliti GEO sò gestiti globalmente per osservazioni meteorologiche

E cunservazioni è i recenti progressi tecnologichi anu sfruttatu e so capacità per a raccolta di dati sopra l'oceani, permettendu l'osservazione di prucessi più dinamici da u spaziu [-15].

Tofhbe annedxst-ignentheera-vtiiosinblGe EspOemctreutemor (o2loogri3cailnssetenasdorosfaorenleyq1uibpapnedd)

cù un numeru aumentatu cumminatu cù un miglioramentu

ragreadendovtisaoltyTnmahctpieeeortsornAivaacdlirsldvyoeiawnnpnsgoeciitdednivd,itui-ftHooryfnri-(mavsthliiagemewwnfieaaatlrr-etsi-totouIrm-tno-nimplaoorgiegsee,eci-rceara(daA-lnteioeHnobat)Ires)a-edtnorrdrnvueabeovtoniicaosboirntoldosafr-uHroedrvqiemecudarealvAni-wbicusraiauesrtstiair-ol[8ai1ns/l8ia9ac]ta.,iGopinnEacbOloiulfsidtaEiietnaesrglt[lih9tth]e.–feriTosGhmcBeusRrae-.

Himawa-ri-8 hè situatu à 140.7E sopra l'equatore è cù una velocità di scansione di 10 minuti, cattura almenu 48 osservazioni à discu cumpletu in un ghjornu (da 8 ore à 4 ore ora lucale). Mentre chì u strumentu AHI hè statu cuncipitu per applicazioni meteorologiche, u so visibile è vicinu à l'infrarossu

E bande VNIR (Figura 1 è Tavula 1) permettenu a rilevazione di caratteristiche marine cù forti

signali ottici, cum'è quelli di l'acque assai turbide [19]. Inoltre, Himawari-21

L'osservazioni à risoluzione tempurale ultra-alta permettenu u monitoraghju di e proprietà oceaniche da

sub-hourly à scale di tempu interannuali per tutta a laguna GBR è l'oceanu adiacente

bacinu senza lacune di dati interorbitali.

wFiigthurtehe1.trHainmsmawisas-riio-n8

funzioni di risposta spettrale di e bande visibili è infrarosse (linee bianche continue) di i gas atmosferichi (linea grisgia piena) è a trasmissione per ozonu (rossu

linea cuntinua) trà 400 è 1000 nm.

Una vasta gamma di applicazioni per u monitoraghju è a gestione di e zone oceaniche anu u putenziale di esse derivate da Him-awari-8, cumpresu per u culore di l'oceanu -[22,23]. Studi recenti anu dimustratu a fattibilità di l'osservazioni Hima-wari-8 per a rilevazione di solidi totali sospesi (TSS) in l'acque custere [17,24] è per a cuncentrazione di clorofil-a (CHL) in mare apertu [22]. Quessi risultati suggerenu una eccitante opportunità per monitorà i prucessi dinamici è ad alta frequenza in u GBR custere. Tuttavia, ancu s'è parechji algoritmi di culore di l'oceanu ponu esse dispunibili per u recuperu satellitare di i parametri di qualità di l'acqua custera, ponu esse inadatti per a cumplessità ottica di u GBR o micca applicabili à l'osservazioni Himawari-8.

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– –
Tleanbglteh1s.anHdimbaanwdawrii-d8-thA, dasvsaoncciaetdedHsipmaatiwalarreisIomluatgioenr.vSiisgibnlael-aton-dn- oni-esearr–aintiforsar(SeNd Rb)anfrdosmcpenertrfoarlmwaan risultati [v25].

Banda # (Nome) #1 (blu) #2 (verde) #3 (rossu) #4 (NIR)

Centru di banda (larghezza) 470.64 (45.37) nm 510.00 (37.41) nm 639.15 (90.02) nm 856.69 (42.40) nm

Risoluzione Spaziale 1 km 1 km 0.5 km 1 km

SNR @100% Albedo 585 (641.5) 645 (601.9) 459 (519.3) 420 (309.3)

L'algoritmi di culore di l'oceanu basati nantu à mudelli chì utilizanu simulazioni di trasferimentu radiativu anu dimustratu prestazioni superiori per l'applicazione in studii di teledetezione multitempurale di l'acque custere paragunatu à l'algoritmi empirichi [26]. Specificamente, e rete neurali sò un metudu d'inversione computazionalmente efficiente per l'applicazioni di teledetezione in acque custere otticamente cumplesse per via di a so capacità di apprussimà relazioni funziunali non lineari [27-35]. Questu articulu descrive u sviluppu di un algoritmu di culore di l'oceanu di rete neurale basatu nantu à mudelli (Figura 2) per Himawari-8 è parametrizatu per l'acque custere di u GBR. L'algoritmu d'inversione à un passu hè statu sviluppatu per stimà u TSS direttamente da l'osservazioni di a cima di l'atmosfera (TOA) di Himawari-8 cù un perceptrone multistrato, una classa di reti neurali artificiali (ANN). Prima, a distribuzione angulare spettrale di e riflettanze TOA RTOA() sr-1 hè stata simulata à e bande VNIR Himawari-8 cù un mudellu di trasferimentu radiativu (RT) di l'atmosfera oceanica accoppiatu esistente (mudellu in avanti). E simulazioni RT anu inclusu variazioni realistiche in i parametri di qualità di l'acqua, è in e cundizioni atmosferiche è d'illuminazione. Parechji esperimenti ANN (mudelli inversi) sò stati poi cuncipiti, furmati è testati per recuperà TSS à e bande Himawari-8 basati nantu à e radianze TOA simulate. Infine, i risultati di TSS recuperati da Himawari-8 sò stati valutati statisticamente paragunati à dati di qualità di l'acqua in situ cuncurrenti in u GBR è i limiti di l'algoritmu sceltu sò stati investigati.

Figura 2. Diagramma di flussu di l'algoritmu di culore di l'oceanu basatu annantu à u mudellu sviluppatu per Himawari-8.
2. Metodi A parametrizazione di e simulazioni di trasferimentu radiativu è a cuncepzione di u
U mudellu inversu ANN hè specificatu in e seguenti sottosezioni. I parametrizazioni di u mudellu direttu è inversu seguitanu un approcciu sviluppatu prima per l'acque custiere europee [36] ma sò stati adattati in questu studiu per e cundizioni ottiche in acqua di u GBR [38]. Inoltre, e procedure di acquisizione, trasfurmazione è mascheratura H-imawari-39, è u processore di culore oceanicu sò descritti per l'algoritmu basatu annantu à u mudellu sviluppatu quì. U protocolu di validazione è i metudi per a valutazione di e limitazioni di l'algoritmu sò presentati, è ancu i primi risultati per u monitoraghju TSS in u GBR.

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2.1. U mudellu avanti
In questu travagliu, una versione scalare di u Matrix-Operator Model (MOMO) [40,41] hè stata impiegata per e simulazioni di trasferimentu radiativu accoppiatu di l'atmosfera oceanica di e bande VNIR Himawari-8 (Tavula 1). Trascurà a polarizazione atmosferica pò purtà à errori di 1% à TOA, chì hè accettabile per l'applicazioni di l'acqua custiera [2]. L'RTOA() Himawari-42 sò stati simulati per una gamma realistica di proprietà ottiche in acqua è atmosferiche di u GBR.
U sistema simulatu di l'atmosfera oceanica hè stratificatu in parechji strati piani-paralleli orizzontalmente omogenei induve sò cunsiderati i tipi è e concentrazioni definite di custituenti ottici acquatichi è atmosferichi. L'altezza di l'atmosfera simulata (TOA) hè di 50 km di spessore è divisa in 11 strati induve a prufundità verticalefileI valori di pressione, temperatura è umidità seguitanu un'atmosfera standard di i Stati Uniti [43]. L'attenuazione per scattering Rayleigh hè presa in contu cù duie pressioni superficiali barometriche di 980 hPa è 1040 hPa. L'atmosfera hè divisa in un stratu limite (0 km), una troposfera libera (2 km) è una stratosfera (2 km). In ogni stratu, e simulazioni sò state realizate per ottu distinti assemblaggi di aerosol cù diverse concentrazioni di spessore otticu di l'aerosol (a) à 12 nm trà 12 è 50. Ogni assemblaggio di aerosol hè cumpostu da i trè principali mudelli di aerosol, un mudellu marittimu in u stratu limite, un mudellu cuntinentale in a troposfera libera è un mudellu di acidu sulfuricu in a stratosfera, à una umidità relativa trà 550% è 0.015%. A gamma hè stata determinata da osservazioni pluriannuali di fotometria solare di Livello 1.0 di a stazione AERONET [70] à l'Osservatoriu Custale di Lucinda Jetty (LJCO) situatu in a GBR cintrali [99S, 2E]. L'analisi di i cuefficienti Ångström currispondenti [44,45] trà 18.52 è 146.39 nm à a stazione LJCO AERONET cunfirma una mistura di tipi d'aerosol marittimi è cuntinentali currispondenti à quelli utilizati in e simulazioni RT.
A trasmissione di i gas atmosferichi (eccettu per O3) hè stata derivata da a basa di dati HighResolution Transmission Molecular Absorption (HITRAN) [47] è implementata in e simulazioni di trasferimentu radiativu via u mudellu di distribuzione k mudificatu di Bennartz è Fischer [48]. E simulazioni di trasferimentu radiativu sò state realizate assumendu una carica d'ozonu costante di 344 Unità Dobson (DU) [43]. E bande Himawari-8 sò state simulate per 17 anguli solari è d'osservazione è 25 anguli di azimut relativi equidistanti. E simulazioni sò state realizate per fluttuazioni realistiche di a qualità di l'acqua, rapprisentate da concentrazioni uniche selezziunate à casu di CHL, TSS è sustanzi gialli (YEL), in seguitu chjamate triplette di concentrazione. L'intervalli di e triplette di concentrazione simulate sò state definite in basa à a dispersione di concentrazioni correlate in situ truvate in u GBR, seguendu l'approcciu di Zhang et al. [49]. E triplette di concentrazione simulate eranu distribuite ugualmente in u spaziu logaritmicu, dunque ogni ordine di grandezza hè statu rapprisentatu in modu simile evitendu simulazioni duplicate.
L'assorbimentu spettrale tutale di l'acqua di mare a() hè statu modellatu da un mudellu bio-otticu à quattru cumpunenti chì tene contu di l'assorbimentu di l'acqua pura (aw), l'assorbimentu di u fitoplancton è di tuttu u materiale organicu mortu (vale à dì, detriti) ap1 cum'è funzione di CHL [0.01, 15], l'assorbimentu di e particelle non algali ap2 cum'è funzione di TSS [0.01, 100.0], è l'assorbimentu di e sustanze gialle ay à 443 nm [0.002, 2.5]. U coefficientu d'assorbimentu di l'acqua pura (aw) hè statu modellatu secondu Pope è Fry [50] per e bande visibili 8 di Himawari-1 è da Hale è Querry [3] per a banda 51. L'assorbimentu spettrale di u fitoplancton è di i detriti ap4 hà seguitu una parametrizazione di Bricaud et al. [1], mentre chì l'assorbimentu di e particelle non algali ap52 hè statu parametrizatu secondu Babin et al. [2], cù una pendenza media Sp53 di 2 chì hè stata derivata da dati bio-ottici in situampcunduttu in u GBR trà u 2002 è u 2013. U cuefficiente d'assorbimentu spettrale di e sustanze gialle ay hè statu modellatu secondu Babin et al. [53], cù una pendenza media Sy di 0.015 chì hè stata ancu derivata da osservazioni in situ da u GBR [39].
A diffusione spettrale tutale di l'acqua di mare (b()) hè stata modellata da un mudellu bio-otticu à dui cumpunenti [53] chì tene contu di a diffusione di l'acqua pura (bw) è di a diffusione di particelle organiche è inorganiche bp in funzione di u TSS. A diffusione di l'acqua di mare pura

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u cuefficiente hè statu espressu cum'è una lege di putenza dipendente da a lunghezza d'onda basata in Morel [54],

definitu per una media di salinità globale di 35 PSU. U cuntributu di diffusione di l'organicu è

E particelle inorganiche sò state cumminate per derivà u cuefficiente tutale di scattering di particelle bp dopu a parametrizazione di Babin et al. [55]. U cuefficiente di scattering specificu di massa

di particelle TSS bp di 0.31 m2 g-1 hè statu calculatu per l'acque GBR, seguendu Babin et al. [55]. Un mudellu di probabilità di retrodiffusione per l'acque di u Casu 2 hè statu applicatu [49,56] à

calculà è selezziunà e funzioni di fase di scattering in acqua (, ) basate nantu à u rapportu di TSS è YEL. E simulazioni sò state realizate per un gran numeru di cuncentrazioni aleatorie

tripletti è cundizioni atmosferiche, cum'è descrittu prima, per custruisce un cumpletu

basa di dati di Himawari-8 RTOA() risolta azimutalmente. Da sta basa di dati, statisticamente

I sottoinsiemi di furmazione è di test rappresentativi sò stati estratti à casu per sviluppà l'inversu

mudellu. I sottoinsiemi di furmazione è di prova cumprendenu ognunu 100,000 vettori d'input

cuntenendu

U: RTOA simulatu à e bande di 470, 510, 640 è 856 nm, a pressione atmosferica à u livellu di u mare trà 980 è 1040 hPa, l'angulu zenitale solare (s), l'osservazione di u zenit (v) è l'azimut relativu ().

2.2. U mudellu inversu

In questu studiu, un perceptrone multistratu (MLP), una classa di rete neurale artificiale feed-forward (ANN) [57], hè statu implementatu cum'è mudellu inversu basatu annantu à u prugramma C Neural Network Simulator sviluppatu da Malthouse [58], per apprussimà a relazione funzionale trà l'Himawari-8 RTOA() è a cuncentrazione di TSS. L'attuale MLP comprende un stratu d'entrata, un stratu nascostu è un stratu di uscita di neuroni. Ogni neurone hè cunnessu cù ogni neurone di u stratu successivu da un pesu. A prucedura di apprendimentu automaticu o di furmazione supervisata pò esse descritta cusì:

I neuroni d'entrata (ni) ricevenu u vettore d'entrata

, chì cuntenenu riflettanze simulate

è i dati ausiliari descritti sopra, è li propaga à i neuroni di u stratu nascostu

(nh).

· In u stratu nascostu, i neuroni artificiali riassumenu i signali d'entrata ponderati è li passanu per una funzione di trasferimentu non lineare è dopu trasmettenu e so uscite

à i neuroni di u stratu di pruduzzione (nù).

· A funzione di costu (vale à dì, errori quadratichi medi, MSE-Equazione (1)) trà i sim-

L'output di destinazione calculati yt è l'output calculati ANN yc sò calculati per tuttu u dataset di furmazione (N = 100,000), è i pesi interni (W1, W2) di a rete sò aghjustati.

· A furmazione di l'ANN hè ripetuta finu à chì a funzione di costu trà l'output è u valore di destinazione hè minimizzata.

MSE = yc – yt /N

(1)

A funzione di costu hè minimizzata adattendu e matrici di pesu (W1, W2) iterativamente aduprendu un algoritmu di ottimizazione BroydenFletcherGoldfarbShanno à Memoria Limitata [59]. Per un'architettura MLP à trè strati, a funzione analitica cumpleta hè data da l'equazione (2):

W2 × S1

W1 × x

(2)

induve S1 è S2 sò e funzioni di trasferimentu non lineari (Equazione (3)) è lineari impiegate rispettivamente in u stratu di output è in u stratu nascostu.

S(x) = 1 + ex -1

(3)

U numeru di neuroni in i strati d'entrata è di uscita hè statu determinatu da u numeru di parametri d'entrata è di uscita di u prublema, mentre chì parechji tentativi sperimentali

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eranu necessarii per determinà u numeru ottimale di neuroni in u stratu nascostu. U

L'esperimenti sò stati cuncipiti variendu u numeru di neuroni di u stratu nascostu da 10 à 100,

in incrementi di 10. Una sumente aleatoria ma per tutti l'esperimenti fissa hè stata aduprata per inizializà u –

cunfigurazione di pesu di e rete. L'esperimenti includenu un cumpunente principale

analisi (PCA) cum'è una tappa di pre-elaborazione per decorrelà l'ingressi RTOA(). Inoltre, l'esperimenti sò stati cuncipiti cù 0.8% di rumore aleatoriu dipendente da u signale spettralmente micca correlatu aghjuntu à l'ingressi RTOA in ogni banda. L'esperimenti ANN sò stati furmati è testati cù un sottoinsieme di 100,000 vettori d'ingressu estratti aleatoriamente da u trasferimentu radiativu

inseme di dati simulatu. Ogni vettore d'entrata era assuciatu à una cuncentrazione logaritmica di TSS, - chì hè stata scelta cum'è l'output di destinazione da apprussimassi da l'apprendimentu supervisatu

prucedura. Tutti l'esperimenti sò stati furmati per 1000 iterazioni è a minimizazione di u costu

A funzione (Equazione (1)) hè stata calculata annantu à tuttu u dataset di furmazione à ogni iterazione. Una

Un inseme di dati di test indipendenti di N = 100,000 vettori hè statu utilizatu per monitorà a furmazione di a rete

prestazioni è per evità u sovraadattamentu.

–

2.3.

TBhaesHicipmraowceasrsi-in8- gOscteeapns

Trasfurmazione di u culore per Himawari-8 raw

dati

TSS

prudutti

sò

mostratu

Figura

E bande VNIR Himawari-1 di u discu cumpletu di livellu 1 (L8) sò state acquistate, estratte sopra l'area GBR -

(10 S, 29 S, 140 E, 157 E), geolocalizatu è navigazione curretta. I dati grezzi geolocalizati

sò stati trasfurmati in radianze TOA di Livello 1b (L1b) (LTOA() W m-2sr-1µm-1 ) attraversu –

tghreidawppalsicraetsiaomnpolfedpofrsot-mlau0.n5ckhmuptoda1tkedmctaolimbraattcihonthceoreefsfiocliuetn-itosn[o60f ]t.heTahseso6c4i0atnemd VbNanIRd

bande. I LTOA() calibrati L1b sò stati nurmalizati da l'irradianza solare extraterrestre F() W -m-2 per ogni banda. F() hè statu calculatu cum'è una funzione di u ghjornu di l'annu

è aduprendu i valori medii di l'irradianza solare extraterrestre F basati annantu à Kurucz [61] è adattati à e bande Himawari-8 [62]. I risultati di riflettanza TOA RTOA() sr-1 à e bande VNIR Himawari-8 sò serviti cum'è input per u metudu d'inversione. Inoltre, u

I valori s, v, è sò stati calculati per ogni pixel di l'imagine satellitare in funzione di a latitudine, a longitudine è l'ora lucale, seguendu e procedure esistenti [63], è cunvertiti in

coordinate cartesiane (x, y, z).

Figura 3. Diagramma di flussu di u trattamentu di u culore Himawari-8-Ocean. HSD si riferisce à i dati standard Himawari-8, GBR si riferisce à a Grande Barriera Corallina, VNIR si riferisce à e bande visibili è vicine à l'infrarossu Himawari-8 (470, 510, 640 è 856 nm), è ANN si riferisce à a Rete Neurale Artificiale.

Un articulu nantu à u tema "Aculsoturadlimanasckoinntginoenf tHainmdaswuarrroi–u8nodbisnegrvwaatitoenrss".

era u

sviluppatu da Qin et al. [64] per una maschera di nuvola di risoluzione di 2 km era

risamppurtatu à a polvera è u fume

1plkummHesimfraowmabrii-o8mg-raisds

è include u mascheramentu di i pixel contaminati da a combustione. In listessu modu, i pixel identificati cum'è emersi

e superfici, cum'è e zone cuntinentali, l'isule è i banchi, eranu mascherate in basa à a formafiles

dispunibule da a basa di dati di l'Autorità di u Parcu Marinu di a Grande Barriera Corallina [65]. Un luccichiu di sole

–

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A maschera hè stata creata calculendu e coordinate di u puntu principale di u splendore solare (PPS) in funzione di u ghjornu di l'annu (inclinazione solare), l'ora lucale, a latitudine è a longitudine [66], à una risoluzione spaziale di 1 km. U contornu di u discu solare hè statu tamponatu per un raghju circulare di 1300 km da e coordinate di u PPS. A dimensione di u raghju hè stata scelta dopu una seria di testi visuali impiegati per assicurà a massima copertura di l'area principale di u discu solare.
L'osservazioni di Himawari-8 sò state nurmalizate pixel per pixel è per ogni banda cù dati satellitari quasi cuncurrenti di l'ozonu tutale di colonna estratti da u pruduttu TOAST (Total Ozone from Analysis of Stratospheric and Tropospheric Satellite components) [67] prima di l'inversioni. U pruduttu TOAST, cù una risoluzione spaziale di 1.25 per 1 gradu è una risoluzione temporale ghjurnata, hè statu risulutu.amphà purtatu à 1 km per a cunfurmità cù a griglia Himawari-8. L'osservazioni Himawari-8 sò state nurmalizate in ogni banda da u rapportu trà a trasmissione di l'ozonu derivatu da TOAST à a trasmissione di a densità di a colonna d'ozonu simulata di 344 DU. Inoltre, i dati di pressione atmosferica media di u livellu di u mare da NCEP/NCAR `Reanalysis 2′ PaRt2m [68] sò stati utilizati cum'è input per l'inversione di l'osservazioni Himawari-70. I dati di `Reanalysis 8′ sò mediati ogni 2 ore (6, 0, 6, 12 UTC) è sampguidatu nantu à una griglia glubale regulare di 2.5 gradi di risoluzione spaziale [71]. I dati PaRt2m simultanei più vicini sò stati acquistati è risultiamphà purtatu à a griglia Himawari-1 di 8 km. U TSS recuperatu, e maschere associate è i metadati sò stati salvati in un NetCDF file, cumpresi i flag associati pixel per pixel per input è output fora di gamma. L'intervalli di input è output validi sò stati definiti in basa à u dataset simulatu RT. Per esempiu, se un certu parametru di input è/o output di pixel hà superatu l'intervalli simulati, à u pixel hè statu assignatu un flag currispundente. I flag di input è output sò stati summati per ogni pixel di a griglia Himawari-8. I flag fora di gamma sò stati applicati à i prudutti di qualità di l'acqua prima di e successive analisi di validazione è applicazione.
2.4. Dati in situ di a Grande Barriera Corallina
I TSS in situ misurati trà u 2015 è u 2018 da l'Istitutu Australianu di Scienze Marine (AIMS) è l'Organizazione di Ricerca Scientifica è Industriale di u Commonwealth (CSIRO) sò stati ottenuti da a Base di Dati Bioottica IMOS [72] attraversu u portale di a Rete di Dati Oceanici Australiani (AODN). Sia CSIRO sia AIMS utilizanu u metudu gravimetricu per determinà a cuncentrazione di TSS in l'acqua di mare. U metudu cunsiste à misurà u pesu seccu di i solidi suspesi da un vulume cunnisciutu d'acqua di mare.ampdopu avè statu filtratu à vuoto nantu à un filtru à membrana pre-pesatu. Ulteriori dettagli nantu à a metodologia impiegata da AIMS è CSIRO sò descritti in Great Barrier Reef Marine Park Authority [73] è Soja-Woz´niak et al. [74], rispettivamente. Malgradu chì i laboratori AIMS è CSIRO utilizanu metudi ligeramente diversi per determinà u TSS (vale à dì, numeru di repliche, cuscinetti filtranti, risciacquu, ecc.), questi insiemi di dati sò stati cumminati in questu eserciziu di validazione. Un totale di 347 punti di dati in situ cù TSS chì varianu da 0.01 à 85 mg L-1 è una media di 3.5 mg L-1 sò stati cunsiderati. I punti di dati in situ à menu di 1 km da a costa o da e scogliere sò stati esclusi da l'analisi per riduce l'incertezze dovute à l'effetti di adiacenza [75]. Avemu inclusu tutti i livelli di acqua di mare in situ.ampdati presi in superficia (<0.5 m di prufundità) di stazioni situate à prufundità d'acqua variabili (da 1.5 m à 40 m), cù u puntu di dati u più pocu prufondu chì presenta TSS > 10 mg L-1.
2.5. Protocolu di validazione
U protocolu di validazione utilizatu in questu studiu seguita l'esperienza di esercizii di validazione precedenti per a teledetezione di u culore di l'oceanu in Australia, cumpresa a GBR custiera [27,76,77]. Quessi studii anu descrittu i passi di trasfurmazione per l'estrazione di osservazioni satellitari cuncurrenti à misurazioni in situ in a GBR custiera, è ancu metriche utili di prestazione statistica.
Parechje osservazioni Himawari-8 ponu esse cumminate in un certu periodu di tempu (vale à dì, hourly) per eliminà i valori anomali potenziali è riduce u rumore di i sensori è di l'ambiente, probabilmente migliurendu e stime è e prestazioni di validazione [7,9,16]. Dunque, tutte l'osservazioni Himawari-8 dispunibili scansionate in ±30 minuti da u tempu in situ registratu sò state acquistate per questu eserciziu di validazione. Osservazioni Himawari-10 di 8 minuti selezziunate è trattate à u VNIR

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- -

E bande cù u sole assuciatu è a geometria d'osservazione sò state sottinsieme in scatule di 3x3 pixel,

centratu nantu à e coordinate di ogni puntu di dati in situ cuncurrente. In listessu modu, sò stati estratti sottoinsiemi di 3 per 3 pixel di maschere cuncurrenti (vale à dì, nuvole, terra, scogliere è luccichio di u sole) è dati ausiliari (vale à dì, - ozonu è pressione). Cumposti di culori quasi veri di Himawari-8 selezziunati -

l'osservazioni sò state ispezionate visivamente per eliminà e currispundenze in acque cù urizzuntali strette

gradienti in e proprietà ottiche (vale à dì, fronti di turbidità) o nuvole vicine.

–

HourlI cumposti y di sottoinsiemi validi sò stati calculati per media tempurale, ignurendu –

pixel mascherati. U hourlI sottoinsiemi aggregati sò stati trattati cù l'inversione ANN

algoritmi è mascherati per i valori fora di gamma. Infine, a mediana è a deviazione standard

di hourlI sottoinsiemi TSS sò stati calculati, escludendu i pixel m-richiesti. Solu i sottoinsiemi cù dui o menu pixel mascherati per pixel-box sò stati cunsiderati validi per u matchup. L'ANN

I risultati sò stati calculati in scala logaritmica (log10) è u TSS in situ cuncurrente hè statu trasfurmatu in log per l'analisi statistica. Un overview di a prucedura di validazione hè illustrata

in a Figura 4. E prestazioni sò state valutate in quantu à u so errore quadraticu mediu

(RMSE - o errore assulutu), bias, percentuale assoluta mediatagL'errore e (MAPE - o errore relativu), è u coefficientu di determinazione (R2). Bias, R2, è RMSE sò stati calculati in log10

–

spaziu è MAPE hè statu calculatu in misurazione lineare è p derivatu da u satellitu

psproadceu, cftowlloitwhi-nNgtEhqeunautimonbser(4o)f(v7a), ind'è hmearetcmhuispsth. e

RMSE = 1/N (m - p)2

(4)

MAPE = 100/N |(m -p)|/p²

(5)

R2 =

N(mp)- (m)(p) m2 – (m)2 N p2 – (

p)2

(6)

Distorsione = 1/N (m -p)

(7)

L'esperimenti di currispundenza ANN sò stati classificati secondu e metriche statistiche descritte sopra. A preferenza hè stata data à quelli esperimenti cù u RMSE u più bassu perchè questu parametru statisticu hè a funzione di costu chì hè minimizzata durante l'allenamentu ANN. L'esperimentu cù e migliori prestazioni cù u numeru u più bassu di neuroni in u stratu nascostu hè statu sceltu, per riduce i sforzi computazionali per l'inversione di l'osservazioni Himawari-8 - in tuttu u GBR.

Figura 4. Una simplificazione sopraview di a prucedura di validazione di l'algoritmu.

2.6. Valutazione di e limitazioni

I rapporti signale-tonu-rumore (SNR) sò stati calculati per u visibile è u vicinu infrarossu.

HEaimstearwnaSrti-a-8ndLTaOrdA

(Tim) oeb–seArvEaStTio)nast

scansionatu selezziunatu

trà 08:00 è 16:00 date lucali è zone senza nuvole

tempu (Australianu di u Mari di Corallo

–

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(16.25S, 151E è à 20.60S, 153.53E). Solu l'osservazioni dopu à lugliu 2017 sò state cunsiderate per sta analisi, datu chì i so coefficienti di calibrazione sò stati curretti per u rumore di strisce coerente è orizzontale [63,78]. L'istantanee di culore veru dispunibili attraversu u Sistema P-Tree di Monitor Himawari-8 [79] sò state sfogliate per a selezzione di l'area di destinazione è per assicurà chì queste eranu spazialmente uniformi è improbabili d'esse influenzate da nuvole, luccichio di sole, caratteristiche bio-ottiche è pennacchi di fumu da brusgiature terrestri [80,81]. L'osservazioni Himawari-8 selezziunate sò state cunvertite da conti grezzi in unità fisiche applicendu coefficienti di calibrazione [60], cù sottoinsiemi di 51 per 51 pixel estratti è centrati nantu à e coordinate di e regioni d'interessu. Inoltre, i sottoinsiemi, e maschere associate è i parametri geometrichi sò stati...urly aggregatu. I 10 min è hourlI sottoinsiemi aggregati di y sò stati mascherati per e nuvole, a terra, e scogliere è u luccichio di u sole, è i so cumposti di culori quasi veri sò stati ispezionati per caratteristiche micca rilevate cum'è isole di corallo, scogliere, ombre di e nuvole è artefatti di i sensori.
U SNR hè statu calculatu per ogni banda Himawari-8 seguendu l'equazione (8) [80]. A media di LTOA() per tutti i pixel validi in l'area di destinazione dà Ltypic(), è pigliendu a deviazione standard () in a stessa area dà a radianza equivalente à u rumore (Lnoise()). U SNR hè calculatu cum'è u rapportu trà Ltypic è Lnoise in ogni banda:

SNR() = Ltipicu ()/Lrumore() = LTOA()/(LTOA())

(8)

A variabilità diurna è e differenze di magnitudine trà u SNR calculatu cù 10 min è hourlL'osservazioni aggregate di Himawari-8 (SNRSING() è SNRAGG(), rispettivamente) sò state ispezionate in ogni banda. Inoltre, e so caratteristiche spettrali sò state valutate per intervalli di s perchè i livelli di rumore sò cunnisciuti per varià cù l'elevazione solare [80]. Infine, a percentuale assuciatatagI livelli di rumore (%Rumore) sò stati calculati per s = 45 ± 1 è utilizati per valutà a sensibilità di l'algoritmu à i livelli di rumore tipici di Himawari-8.
L'algoritmu TSS sviluppatu in questu studiu hè statu furmatu cù un rumore di fotoni spettralmente pianu (senza correlazione) (0.8%) chì hè statu aghjuntu à u set di dati di furmazione, assumendu una cunniscenza limitata di e caratteristiche di e prestazioni di i sensori nantu à i bersagli oceanichi. Per valutà a stabilità di l'inversione è per furnisce una analisi di sensibilità di basa di l'algoritmu TSS, u rumore di fotoni spettralmente pianu di 0.1, 1.0, è 10 è 50% hè statu aghjuntu à u set di dati di prova è invertitu. Inoltre, u % di rumore assuciatu à e bande Himawari-8 hè statu aghjuntu à u set di dati di prova per quantificà l'effetti di i livelli di rumore dipendenti spettralmente nantu à a precisione di i recuperi TSS. A stabilità di recuperu hè stata interpretata in termini di incrementi costanti di RMSE in una vasta gamma di TSS (da 0.01 à 100 mg L-1) equidistanti in concentrazioni logaritmiche. Inoltre, i transetti longitudinali di i prudutti TSS presi in acque omogenee è senza nuvole di a GBR custiera è in u Mare di Corallo sò stati valutati à una scala di pixel per una valutazione qualitativa di i livelli di rumore di Himawari-8.

3. Risultati
3.1. Validazione di l'algoritmu
Parechje rete sò state furmate cù diverse cunfigurazioni d'architettura è a rete cù e migliori prestazioni cù u RMSE più bassu pussibule è u numeru più bassu di neuroni in u stratu nascostu hè stata selezziunata per l'inversioni. L'esperimentu selezziunatu, cù 50 neuroni in u stratu nascostu, hà recuperatu TSS chì varieghja da 0.14 à 24 mg L-1, cù un R2 pusitivu è un biais di 0.014 mg L-1, MAPE di 75.5%, è 10RMSE di 2.08 mg L-1, cum'è mostratu in a Figura 5.

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Figura 5. TSS in situ è derivatu da Himawari-8 cù l'esperimentu ANN u più performante, cù valori TSS in situ codificati per culore in scala logaritmica. E barre d'errore rapprisentanu a deviazione standard intra-pixel di TSS in una scatula di 3x3 pixel. Simbuli diversi indicanu dati in situ raccolti da AIMS.
è da CSIRO à LJCO.
–
3.2. Himawari-8 Solidi Totali Sospesi per a Grande Barriera Corallina
A figura 6 mostra una cumpusizione di culori quasi veri di Himawari-8 (pannellu di manca) presa u 27 d'ottobre 2017 sopra a zona GBR, è u pruduttu TSS currispundente à una risoluzione temporale di 10 minuti (pannellu di diritta). L'acque in a laguna GBR anu TSS generalmente à o sopra 1 mg L-1, mentre chì l'acque à u largu di u GBR presentanu valori inferiori à 1 mg L-1. U pruduttu TSS hà rivelatu una granulazione severa è un rumore di strisce in e zone di l'oceanu apertu di u Mari di Corallo.

Figura 6. Imagine Himaw-ari-8 di u GBR in culori quasi veri acquisite u 27 d'ottobre 2017 à 15:00 AEST (pannellu di manca) è u pruduttu TSS assuciatu [mg L-1] (pannellu di diritta). Pixel mascherati in neru per via di e nuvole è di i valori fora di gamma.

E fluttuazioni di u TSS di Himawari-8 sò state studiate à a foce di u fiume Burdekin è sopra u sudu di a GBR.

per a matrice di scogliera di l'acque custere (Figura 7

saunrdroaunn-imdinatgiothnes

in ligame). L'inundazione di Burdekin di u 12 di ferraghju 2019 hà generatu un pennacchio di sedimenti chì

hà righjuntu i scogli esterni (50 km da a foce) trà 3 è 4 ore, cù TSS > 20 mg L-1.

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U pennacchio di sedimenti di u fiume Burdekin s'hè sviluppatu durante a marea alta è bassa cù una distanza di 0.3 m trà a marea bassa è alta. L'acque custere vicinu à e scogliere anu sperimentatu un aumentu di magnitudine di u TSS (3.6, 26.4 mg-L-1) in un ciclu di marea semi-diurna (marca di croce in a Figura 7 (pannellu di manca) è a Figura 8a). E scogliere cuperte da l'acque di piena sò state esposte à TSS ~40 volte più altu ch'è a soglia di guida di 0.7 mg L-1 [82]. E zone induve u TSS hà superatu i 100 mg-L-1, vicinu à a foce, sò state mascherate (zone nere) cum'è valori fora di gamma (bandiere ANN). Un'animazione di e fluttuazioni di TSS dopu à l'eventu principale di scarica hè dispunibule in a Figura S1.

Figura 7. Pennacchio d'inundazione chì scarica da u fiume Burdekin, ferraghju 2019 (pannellu di manca). Getti di marea TSS in a matrice di a barriera corallina GBR in nuvembre 2016 (pannellu di diritta). Nutate i diversi intervalli in ogni graficu. I pixel mascherati in neru sò dovuti à valori TSS fora di intervallu.
Mentre l'eventi d'inundazioni maiò mostranu caratteristiche chjare di TSS in a GBR custiera, si osservanu getti di marea sub-mesoscala intornu à a matrice di scogliere pocu prufonde è sommerse in a GBR miridiunali (Figura 7 (pannellu di diritta)), dimustrendu cumu queste diverse cundizioni influenzanu entrambe a variabilità di TSS à cortu termine. L'animazione furnita in a Figura S2 illustra a dinamica di e fluttuazioni di TSS indotte da a marea, induve e maree alte (4 m) è basse (0.2 m) anu avutu locu rispettivamente à 10 ore è 6 ore (Figura 8b). E concentrazioni di TSS vicinu à Heralds Reef (marcate cù una croce) anu fluttuatu di circa un ordine di grandezza in un ghjornu (0.3, 2.0 mg L-1), cù valori chì superanu i limiti di guida di qualità di l'acqua raccomandati per a GBR custiera aperta (0.7 mg L-1). –

Figura 8. Serie temporale di TSS derivatu da Himawa-ri-10 di 8 minuti à a foce di u fiume Burdekin durante l'inundazioni di ferraghju 2019 (a) è in a matrice di a barriera corallina di u GBR miridiunali in nuvembre 2016 (b), cum'è mostratu in a Figura 7. E barre d'errore rapprisentanu deviazioni standard intra-a-pixel. I limiti di guida per l'acque costiere (2.0 mg L-1) è di a mità di a piattaforma continentale (0.7 mg-L-1) sò marcati in rossu. Nutate i diversi intervalli di tempu in ogni figura.
– –
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3.3. Limiti di rilevazione L'SNR calculatu da dui insemi d'osservazioni Himawari-8 hè mostratu in u
Grafica di a Figura 9. Alcune osservazioni singole sò state mancate per via di l'intensa cupertura nuvolosa, in particulare u 06 di settembre di u 2017, è anu risultatu in lacune di dati in a serie temporale. SNRSING è SNRAGG anu presentatu fluttuazioni diurne chjare, cù u SNR più altu chì si verifica à u s più bassu (<30), trà 11 ore è 12 ore. A magnitudine è a variabilità diurna eranu più alte per SNRAGG è à e bande blu è verdi (470 è 510 nm), paragunate à i valori calculati per SNRSING. U SNR calculatu per e bande di 640 nm è 856 nm era almenu trè volte inferiore à u SNR calculatu per e bande blu è verdi, cù variazioni diurne suttili. E fluttuazioni diurne di SNR trà i ghjorni è i lochi eranu variate, in particulare per a banda blu è da SNRAGG. U 06 di settembre di u 2017 (media v ~ 22), u SNRAGG in e bande blu è verdi era simile in magnitudine (Figura 9b). U 25 di settembre di u 2017 (in un locu differente cù una media di v~28), a banda blu hà presentatu un SNRSING guasi duie volte più altu chè a banda verde (Figura 9d).

Figura 9. Serie temporale di rapporti segnali/rumore (SNR, asse di diritta) calculati per osservazioni singole (SNRSING) (a, c) è per osservazioni aggregate (SNRAGG) (b, d) cù s assuciati (asse di manca). L'S-NR hè
codificatu per culore per banda.

I gruppi di

variabilità spettrale di s, induve u standard

SNRSING è SNRAGG sò mostrati deviazioni in ogni gruppu eranu

in a figura tracciata cum'è

10 per i capped

trè errori

barre. L'osservazioni singole anu tipicamente datu un SNR più bassu cà l'osservazioni aggregate

in tutte e bande, è u SNR era u più altu per a Figura 9. E deviazioni standard di u SNR

s < 30, in cunfurmità cù i dati calculati per unicu è aggregatu

presentatu in osservazioni

Infurmazioni nantu à u tema "Wfoerresm>o4r0epartotnhoeubnlcueedbfoanr dsp>re4s0enatendd

à e bande blu è verdi. E deviazioni standard di 27 è di

SNR calculatu 51 per SNRSING

è deviazioni SNRAGG di

, rispettivamente, mentre chì u 13 è u 26, rispettivamente.

SNR calculatu per a banda verde presentata standard Queste deviazioni sò probabilmente assuciate à a variabile

cundizioni atmosferiche di ogni locu, chì sò intensificate à e bande blu è verdi

è à lunghezze di percorsu atmosferiche elevate.

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Figura 10. Distribuzione spettrale di i rapporti segnale-rumore calculati per un solu (SNRSING) (-a) è

osservazioni aggregate (SNRAGG) (b), è raggruppate cum'è deviazioni standard di SNR in ogni gruppu di

per s.

tre

intervalli

Errore

bars

eranu

calculatu

TgcorhemegpaSTtNuehtdReedASoGNbfGsoRerrvAvaaGallGluti,seoitsnnhsgceolwLemtioytphpbiicslaeesldr,=vaiann4t5diToaLn±bnsole1iwse2iawtwhnederersaec=saosob4m5copiuaitlt±eetddw1ipinceweTrcaaeebsrnelhetiai2ngg.chelLunaikdsoeeitswdheeifs(oc%eor, NtrchrooeeimssSpepN)oaf–nRordiSrsIiNaongnGg-. SNRSING, eccettu in a banda rossa. Eppuru, i livelli di rumore elevati in u rossu (~3%) è in tshigenNalIRdebsapnidtest(h~e5%eff)oinrtdsiicnataevtohiadtinthgeeSnNviRroAnGmG emnataylbceonmdoistitolynsafifnecitmedagbeystehleecattimono.sTp-hhiesriics sò particularmente evidenti in a banda NIR, induve e radianze di l'acqua chì abbanduneghjanu sò cunsiderate trascurabili in acque chjare di l'oceanu apertu.

–

Tavula 2. Himawari-8 Ltipicu è Lrumore W m-2sr-1µm-1 è assuciatu in u visibile è in l'infrarossu vicinu

per centutage rumore (%Rumore) per SNRAGG à s = 45 ± 1. SNRSING calculatu à s = 45 ± 1 valori

sò stati aghjunti per paragone.

Banda 470 510 640 865

Tipicu 59.5 38.3 13.8 3.4

Rumore 0.26 0.29 0.41 0.18

%Rumore
0.44 0.76 3.02 5.26
–

SNRAGG 223 130 33 19

SNRSING 100 74 28 8

dalegpoerTnithdhemenopturptechosoemntoetsns ronefaorsiesotenriaiesbvililenlurgestTtrrSiaeStve(ad0l.0pin1erttfhooer1m0g0raamnpcgheisLcfs-o1or)fTwFSiSigthautrsoepre1ac1tb.roaI-vnlleyb0ofl.t1ahtmasgcnedL-n-sap1r,-ieoe-csxtr,catehlplyet

quandu si aghjusta u 50% di rumore di fotoni spettralmente pianu Intantu, sò stati ottenuti errori grandi (> 300%)

à l'Himawari-8 per i recuperi TSS

bande sottu

(Figura e 0.1 mg

11a). L-1,

indipendentemente da u tipu è u livellu di rumore. In un scenariu più realisticu, quandu dipende spettralmente

rumore di fotoni (vale à dì, %Rumore da a Tavula 2) - hè aghjuntu à e bande Himawari-8, l'errori sò

per a maiò parte sottu à 100% - per TSS > ~0.25 mg L-1 (Figura 11 (pannellu di diritta)). Dunque, per ottene

recuperazioni affidabili da Himawari-8 cù l'algoritmu TSS attuale, hè statu sceltu un limite di rilevazione di 0.25 mg L-1. Per paragone, i limiti di rilevazione di i recuperazioni TSS calculati

da Himawari-8 currettu atmosfericamente, cum'è in Dorji è Fearns [17], hè rapprisintatu cum'è un

linea tratteggiata verticale à 0.15 mg L-1.

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Figura 11. Errori RMSE di recuperu (in mg- L-1) per livelli di rumore di fotoni spettralmente piatti (pannellu di manca) è dipendenti da u spettrale (pannellu di diritta). U TSS di trasferimentu radiativu (RT) è i valori RMSE assuciati sò presentati in scala logaritmica. A linea tratteggiata verticale à 0.15 m- g L-1 hè u limite di rilevazione adattatu da Dorji è Fearns [17], 2018. A linea tratteggiata verticale à 0.25 m- g L– 1 hè u limite di rilevazione di u metudu attuale.
Un'ispezione visuale di i livelli di rumore hà revelatu una granulazione severa è strisce urizzuntali in u corsu di a preparazione di l'articuli "IogttitnnruhbraeraHstnbhneTsiierumdeSvlcCSaaactAtostwoiiGroaooaaGnsnfrl-tiTsaSw-(h8lSeTaoaSaTSswSrS(SIesmNSSeeaIGdNvaspgeGra(iroenT)nendcSdlatruySnaeTcrad>atSessrSdei~r(nAdouF1GwicomgmeGpsu-da,egtrsaFnei-knLki1goie-an2ucn1g)ger,)geba.parne1raIetno2rgwwt)uaiaeacantd-eeutrdeenddlarciis1T-rtllill5oS(oyu1TuSnswSdtpErtS-haorpaeot".

–

Figura 12. Situazione di i transetti (frecce magenta) estratti per TSSSING(a) è TSSAGG(b). Nutate u

mascheramentu cumulativu di e nuvole in l'osservazioni TSSAGG.Himawari-8 pigliate u 9 di settembre di u 2017 trà

10:00 è 10:50 ora lucale (AEST).

–

I transettiampguidatu trà 19S è 20S in u Mare di Corallo (Figura 13a) prisentatu

I valori di TSSSING è TSSAGG sò per u più sottu à i limiti di rilevazione di u metudu (0.25 mg L–1), chì ponu prisentà errori di recuperu più di 100%. TSSSING hà prisentatu picchi o diversi ordini di valori di magnitudine chì si verificanu successivamente nantu à una scala di pixel (o in 1 km). Cum'è

In cunsequenza, sò state osservate differenze finu à 0.3 mg L-1 trà i pixel vicini,

cum'è indicatu da u lisciatore mandatu

pplioxtela-tnon-potixaetilovnasriiantiFonigsu(r~e0.1036am. gMLe-an1)w. ShuilbetltehdeifafsesroencicaetsedweTrSeSoAbGsGerpvered-

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trà TSSSING è T-SSAGG in i transetti presi in u GBR custieru (Figura 13b), in particulare per TSS -> 1 mg L-1. Tuttavia, cù l'aumentu di a distanza da a costa, TSS hè cascatu sottu à 1 mg L-1 è e differenze trà TSSSING è TSSAGG sò state aumentate. Ancu s'è a maiò parte di i pixel TSSSING di a Figura 13b eranu sopra i limiti di rilevazione (0.25 mg L-1), anu presentatu una scarsa cuerenza spaziale in l'area di transizione costa-oceanu (151.4 à 152E). Siccome TSSSING è TSSAGG furniscenu risultati paragunabili per TSS > ~0 mg L-1, tramindui ponu esse adatti per u monitoraghju di u GBR custieru. Tuttavia, TSSAGG presenta una megliu cuerenza spaziale in generale è pò esse preferitu à TSSSING, secondu l'area di applicazione.

Figura 13. Transetti di TSS derivati da Himawari-8 (mg L-1) presi in u Mare di Corallo (a) è in u
Acque custiere di GBR (b) da TSSSING (punti blu) è TSSAGG (punti rossi). I spazii vuoti di dati rapprisentanu pixel mascherati per nuvole, terra, luccichio di sole, o bandiere ANN, induve hè apprupriatu. U TSS annotatu (in frecce nere) indica i valori pixel-top-ixel è a linea orizzontale verde marca u limite di rilevazione di
u metudu.

4. Discussione
U monitoraghju sinotticu di a qualità di l'acqua in a GBR estesa è otticamente cumplessa hè una priorità, chì presenta una sfida per i gestori ambientali è i circadori [2,83]-. Ancu s'è a teledetezione di u culore di l'oceanu hà esigenze radiometriche è spettrali rigorose, Himawari-8 offre un numeru senza precedenti d'osservazioni per u monitoraghju avanzatu di a qualità di l'acqua di a GBR. Questu articulu presenta u primu algoritmu avanzatu di teledetezione sintonizatu lucalmente è validatu per u monitoraghju sinotticu di a qualità di l'acqua à scale diurne in a GBR.

4.1. Sviluppu è Validazione di l'Algoritmi

E simulazioni accoppiate di trasferimentu radiativu di l'atmosfera oceanica anu furnitu una grande è

Infurmazioni nantu à u tema di a pruduzzione di prudutti sintetici, cum'è l'usu di prudutti sintetici.

A(ptart0hhenrN.flieo0saev1Nadcwittdtvmoraoeaenr1dontkcr0st-eic0paeasogvhm,lnleaeoifiglnrcwsidoLcwceem-ocndh1ompc)irtea,chprhrweieaencirdtttdehtihhodtieoroeneuwatcqt[crteu2acal7iudalnn,lri3wivteat6iexyico,tr3pynhos7laifi,otoc8latfin4hmrt]tgea.hoeetefttmtDrhaRofiooeiuTndnssOtppaespAlidhbut-eieatatnrsosliHvgecfeddroicrmoerosomirirtaniorhvwensmtecihamtisraeiso.iu-iwnsM8nluavpisobtdeprerjeoredeesccocritettoavedrtnnesaoutrgloi,renteltfh-ihg.moweeTfdiahaataTtaciletsgStcariSuops-olerrrneviateatssacsh,vyleamuitnnnheot’dgesss—–f

robustezza à l'input risponde à u minimu

RNAodisioemweatsriecsrpeeqcuiairlelymaednvtsanotfaogceeoaunsccooulnosuirdseerninsgo-rHs iamnadweanrvii-r8odnomeesnntoatl

U rumore, in particulare da l'atmosfera, pò influenzà assai i recuperi. Quessi risultati

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hà incuragitu l'ulteriore applicazione di l'osservazioni Himawari-8 per a validazione contr'à i dati di qualità di l'acqua in situ in u GBR.
L'errori di currispundenza TSS di Himawari-8 recuperati si sò paragunati bè cù l'ubbiettivi di missione definiti per altri sensori di culore di l'oceanu, cum'è Sentinel-3 in l'acque di u Casu 2 [85], in particulare per TSS sopra à 0.1 mg L-1. A prestazione di l'algoritmu attuale si compara bè cù quelli chì utilizanu osservazioni Himawari-8 currette atmosfericamente [17,24], indicendu l'adeguatezza di derivà TSS custiere cù inversioni à un passu basate nantu à u mudellu. E procedure di currezzione atmosferica esplicite ponu migliurà i recuperi per a gamma TSS più bassa (<~1 mg L-1), chì sò probabilmente affettati da a radianza di u percorsu atmosfericu dominante è da a bassa prestazione radiometrica di Himawari-8.
I miglioramenti di e prestazioni richiederebbenu una basa di dati più grande è più cumpleta di misurazioni bio-ottiche in situ chì coprenu e scale spaziali è temporali pertinenti di variabilità. Inoltre, i protocolli di misurazione rigorosi devenu esse seguitati per riduce l'incertezze associate à a parametrizazione è a validazione di l'algoritmi in l'acque custere. Per esempiu, triplicateampI metudi sò cunsigliati per a determinazione di TSS cù u metudu gravimetricu. Inoltre, i metudi di validazioneampI dati devenu esse presi in acque otticamente omogenee [86], ciò chì hè particularmente difficiule in ambienti custieri assai dinamici. Tuttavia, e misurazioni in situ sò state messe à dispusizione da parechje agenzie di ricerca cù diverse priorità scientifiche chì utilizanu tecniche distintive.ampMetodi di ling è analisi. Inoltre, i prucessi fisichi è ambientali, cum'è a riflettanza di u fondu, a fluorescenza, a riflettanza bidirezionale, a polarizazione è e fioriture algali dannose, ùn sò micca stati presi in contu, ma ponu ancu cuntribuisce à l'errori di recuperu di currispundenza.
4.2. Solidi Suspensi Totali Himawari-8 per a Grande Barriera Corallina
Himawari-8 hà permessu u monitoraghju quasi in tempu reale di un avvenimentu d'inundazione episodicu in a GBR, rivelendu un aumentu di TSS di magnitudine di l'ordine in un ghjornu. Questu avvenimentu hè statu osservatu durante una stagione di e piogge induve u Burdekin hà scaricatu trà 0.5 è 1.5 milioni di ML/ghjornu per 10 ghjorni consecutivi (Fiume Burdekin à a stazione di Clare [87]). E fluttuazioni di TSS da u pennacchio d'inundazione di Burdekin eranu ben al di sopra di u valore di soglia di guida per a qualità di l'acqua di 2 mg L-1 per l'acque costiere aperte è di a piattaforma media, è ancu di 0.7 mg L-1 per l'acque al largo di a GBR [82]. U pennacchio d'inundazione si estendeva per 50 km in e scogliere esterne, è u so sviluppu diurnu hè statu seguitu passu à passu cù TSS derivatu da Himawari-10 di 8 minuti. Dunque, Himawari-8 hà furnitu un numeru senza precedenti di osservazioni per un monitoraghju qualitativu è quantitativu cumpletu di l'avvenimenti d'inundazione in a GBR. I pixel mascherati in l'acque di l'inundazione indicanu valori superiori à 100 mg L-1, ciò chì implica chì l'intervallu di simulazione deve esse allargatu per valori superiori à questu limite per i recuperi durante l'inundazioni in a GBR.
E caratteristiche di u TSS in a matrice di a barriera corallina miridiunali sò prubabilmente u risultatu di vortici di risospensione sub-mesoscala di corta durata (1 km di diametru), spessu chjamati getti di marea. In a GBR miridiunali, e grande gamme di marea (10 m) inducenu forti currenti [5], spinghjendu l'acqua attraversu canali stretti è relativamente pocu prufondi [10]. Queste idrodinamiche cumplesse prumove a risospensione è l'iniezione di TSS da a rottura di a piattaforma continentale in a matrice di a barriera corallina, è e concentrazioni di TSS in queste regioni sò prubabilmente indipendenti da e fonti terrestri [88,89]. I getti di marea sò stati assuciati à u upwelling lucalizatu è à u scambiu di nutrienti trà u Mari di Corallo è a laguna di a GBR [90], essendu un mecanismu impurtante di trasportu è mischju di sedimenti, nutrienti è pruduzzione di fitoplancton [91]. Tuttavia, a situazione è l'occorrenza di i getti di marea sò scarsamente descritte per via di a mancanza di osservazioni di risoluzione spaziale è temporale appropriate [92,93]. Himawari-94 hà permessu l'identificazione è u tracciamentu di tali caratteristiche in a GBR, à a risoluzione temporale necessaria per risolve i prucessi custieri di corta durata.
4.3. Limitazioni
Himawari-8 furnisce un SNR inferiore paragunatu à i sensori di culore oceanicu passati è attualmente operativi [80], è a so sensibilità hè assai inferiore à i requisiti minimi per l'applicazioni di culore oceanicu, in particulare nantu à l'acque oceaniche aperte [9,97]. Tuttavia, Himawari-

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A risoluzione radiometrica muderata di 8 bit di 11 hè improbabile di saturassi sopra bersagli luminosi, cum'è e nuvole [80], è sopra acque custiere estremamente torbide (TSS ~100 mg L-1), mentre chì furnisce una sensibilità sufficiente per furnisce un livellu ragionevule di discretizazione sopra acque chjare (>0.25 mg L-1). I livelli di rumore calculati da osservazioni aggregate eranu generalmente più bassi di quelli di osservazioni singole in tutte e bande, cunfermendu l'adeguatezza di degradà a risoluzione temporale per migliurà a qualità di l'immagine [7,16]. Malgradu chì e fluttuazioni diurne di u SNR sianu largamente modulate da l'anguli di elevazione solare, a dipendenza spettrale implica chì una fonte cunsiderevule di rumore d'ingressu (3% in e bande rosse è NIR) in acque oceaniche aperte pò vene da l'atmosfera [5]. Tuttavia, u limite di rilevazione di u metudu attuale (80 mg L-0.25) hè paragunabile à quelli chì utilizanu a currezzione atmosferica esplicita à l'inversione di i dati meteorologichi [1].
U limite di rilevazione di 0.25 mg L-1 hè vicinu à u limite di rilevazione di TSS in situ misuratu cù u metudu gravimetricu di ~0.4 mg L-1, per AIMS è CSIRO. L'incertezze relative di u metudu gravimetricu sò assuciate à u protocolu di misurazione impiegatu da diversi laboratori, chì includenu differenze in i tipi di filtri, u pregiudiziu di l'operatore, u risciacquu cù u sale, ecc. [99,100]. Per esempiu, i cristalli di sale intrappulati in i filtri in fibra di vetru influenzanu largamente e misurazioni di TSS è u sale deve esse eliminatu risciacquendu l'apparecchiatura di filtrazione [101,102]. Eppuru, errori finu à u 30% sò stati ottenuti impiegando diverse tecniche di risciacquu cù u sale, chì impediscenu a determinazione accurata di TSS inferiore à 1 mg [101]. Dunque, i limiti di rilevazione è l'incertezze relative di e misurazioni in situ è di TSS derivatu da Himawari-8 sò paragunabili per u presente studiu. Stu risultatu suggerisce chì Himawari-8 offre una opportunità per monitorà accuratamente a variabilità diurna di a qualità di l'acqua in u GBR custale, per TSS trà 0.25 è 100 mg L-1.
I prudutti TSS derivati da Himawari-8 anu presentatu una striscia orizzontale sistematica, cù una dimensione chì currisponde generalmente à scansioni orizzontali individuali (500 km), cum'è identificatu prima da Murakami [22]. A striscia hè risultata da differenze in e pendenze di calibrazione da rilevatore à rilevatore da l'osservazioni di u diffusore solare di e bande visibili [103,104]. Ancu s'è i coefficienti di calibrazione sò stati applicati per l'osservazioni dopu à lugliu 2017, i mudelli di striscia orizzontale eranu sempre presenti in acque offshore è cù TSS < 1 mg L-1. Inoltre, hè stata osservata una granulazione severa in i prudutti TSS derivati ogni 10 minuti, potenzialmente assuciata à e basse prestazioni radiometriche di u sensore Himawari-8 sopra i bersagli d'acqua [17,22]. Tuttavia, u rumore visuale hè statu largamente riduttu da l'aggregazione temporale di parechje osservazioni individuali in hourlProdotti TSS derivati da y [16]. Fortunatamente, u rumore granulatu era trascurabile in acque custere è moderatamente torbide (TSS > 1 mg L-1), sia da 10 min sia da hourlPrudutti TSS. Stu risultatu pò esse assuciatu à l'aumentu di a retrodiffusione di e particelle sospese, chì aumenta a radianza chì abbanduneghja l'acqua è sopraffà u rumore di i fotoni [105]. Di cunsiguenza, u TSS derivatu da Himawari-8 hà più probabilità di esse recuperatu accuratamente nantu à l'acque custiere moderatamente torbide chè nantu à l'oceanu apertu, curroborendu l'analisi di i limiti di rilevazione.
E variazioni pixel-à-pixel in e zone di l'oceanu apertu (TSS < 0.25 mg L-1) eranu probabilmente ligate à i mudelli granulati osservati cù l'ispezione visuale, per via di a bassa sensibilità di u sensore Himawari-8 à una risoluzione di 10 minuti. U rumore radiometricu per TSS sottu à 0.25 mg L-1 era largamente riduttu in TSS aggregatu, curroborendu l'analisi di sensibilità è d'ispezione visuale. À u cuntrariu, una migliore cuerenza spaziale hè stata osservata in u transettu GBR custale per TSS > 1 mg L-1. Di cunsiguenza, u TSS derivatu da Himawari-8 10 min pò esse utilizatu cù a stessa fiducia quant'è u TSS derivatu da hourlosservazioni aggregate in e zone custere. Ottene TSS ogni 10 minuti in a GBR custera migliora a discriminazione di e fluttuazioni rapide di a qualità di l'acqua in un'ora. Tuttavia, sta frequenza temporale quasi in tempu reale richiede grandi capacità di trasfurmazione è almacenamentu chì ponu esse irrealizzabili per tutta a GBR. Pruducendu hourly TSS, altrimenti, ùn solu migliora i tassi di trasfurmazione è e capacità di almacenamentu, ma aiuta ancu à eliminà i valori anomali è à aumentà a precisione di i prudutti TSS.

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5. Cunclusioni è Perspettive Future
U monitoraghju in situ è i dati satellitari LEO anu furnitu gran parte di a nostra cunniscenza di i pennacchi d'inundazione chì entranu in u GBR [4,106]. Tuttavia, osservazioni pocu frequenti è spazialmente scarse anu impeditu a piena comprensione di u sviluppu è di l'evoluzione di i pennacchi d'inundazione in scale di tempu brevi. Stu studiu hà dimustratu l'adeguatezza di Himawari-108 per recuperi TSS affidabili in u GBR custieru è per a mappatura, u tracciamentu è u monitoraghju di i pennacchi d'inundazione. Per a prima volta, e caratteristiche TSS custieri sò state quantificate in modu affidabile per tuttu u GBR, à tassi pussibuli solu cù mudelli biogeochimichi è idrodinamichi [8]. I prudutti TSS Himawari-109 offrenu a capacità di caratterizà è risolve fenomeni periodichi è di corta durata à risoluzioni spatiotempurali senza precedenti. Quessi prudutti saranu utili per i circadori, i modellisti è e parti interessate chì valutanu l'impattu di a qualità di l'acqua in l'ecosistemi GBR chì attualmente utilizanu solu prudutti di culore oceanicu in orbita LEO [8]. I cambiamenti diurni è i fattori chì determinanu e fluttuazioni di a qualità di l'acqua devenu esse ulteriormente investigati in u GBR utilizendu i prudutti TSS Himawari-109 è i dati di i prucessi custieri cum'è e maree, i venti è u scaricu d'acqua dolce. Inoltre, l'algoritmu presentatu in questu studiu pò esse impiegatu direttamente per u sensore Himawari-8 AHI identicu, chì hè previstu di succedere à Himawari-9 da u 8. A missione Himawari di prossima generazione (Himawari-2029) hè in fase di pianificazione è canali supplementari in a gamma visibile, è ancu una migliore sensibilità è risoluzione spaziale, sò una pussibilità. Queste caratteristiche farebbenu avanzà in gran parte e capacità di l'algoritmi di culore di l'oceanu per i sensori geostazionari, permettendu recuperi più precisi in acque custere à scale diurne. In listessu modu, l'Advanced Meteorological Imager (AMI) à bordu di u GEOKOMPSAT-10A, è ancu u GOCI-II (GEOKOMPSAT-2B), stanu attualmente osservendu l'Australia è l'Asia orientale, è un algoritmu simile di apprendimentu automaticu puderia esse sviluppatu per sfruttà questi insemi di dati grandi è abbundanti in tempu quasi reale. In questu cuntestu, u presente studiu furnisce un algoritmu avanzatu è una prospettiva di potenziali applicazioni da sviluppà quandu i sensori di culore di l'oceanu à bordu di piattaforme geostazionarie diventanu una realtà per l'Australia.
Materiali supplementari: I seguenti sò dispunibili in linea à https://www.mdpi.com/article/10.3390/rs14143503/s1, Figura S1: Variabilità diurna di i solidi totali sospesi sopra a foce di u fiume Burdekin in ferraghju 2019 da osservazioni Himawari-10 di 8 minuti, Figura S2: Variabilità diurna di i solidi totali sospesi sopra a Grande Barriera Corallina Meridionale vicinu à Heralds Reef in nuvembre 2016 da osservazioni Himawari-10 di 8 minuti.
Cuntributi di l'Autore: Cuncettualizazione, LP-V. è TS; metodologia, LP-V. è TS; software, LP-V., TS è YQ; validazione, LP-V.; analisi formale, LP-V.; curazione di dati, LP-V., TS è YQ; scrittura - preparazione di bozza originale, LP-V.; scrittura - riview è edizione, TS, MJD, SS è YQ; supervisione, TS, MJD è SS; acquisizione di finanziamenti, LP-V. Tutti l'autori anu lettu è accunsentutu à a versione publicata di u manuscrittu.
Finanziamentu: Questa ricerca hè stata finanziata da a Fundazione di u Cunsigliu Naziunale per u Sviluppu Scentificu è Tecnologicu (CNPq) di u Guvernu Federale Brasilianu per mezu di u Prugramma Scienze senza Frontiere, numeru di borsa 206339/2014-3.
Dichjarazione di dispunibilità di i dati: I dati presentati in questu studiu sò dispunibili nantu dumanda da l'autore currispundente.
Ringraziamenti: Ringraziamu Juergen Fischer è Michael Schaale (Istitutu di Scienze Spaziali, Dipartimentu di Scienze di a Terra, Freie Universität Berlin) per avè furnitu l'accessu à u codice di trasferimentu radiativu MOMO è per u strumentu di modelizazione inversa. Britta Schaffelke, Michele Skuza è Renee Gruber (AIMS) sò ricunnisciute per avè furnitu preziosi dati in situ raccolti cum'è parte di u Prugramma di Monitoraghju Marinu per a Qualità di l'Acqua Custiera, una cullaburazione trà l'Autorità di u Parcu Marinu di a Grande Barriera Corallina, l'Istitutu Australianu di Scienze Marine, l'Università James Cook è u Partenariatu di Monitoraghju di l'Acqua di Cape York. L'Agenzia Meteorologica Giapponese hè ricunnisciuta per l'operazione di Himawari-8 è a distribuzione di dati attraversu l'Uffiziu Australianu di Meteorologia. L'Uffiziu Australianu di Meteorologia hè ricunnisciutu per avè furnitu dati di previsione di e maree. I dati in situ sò stati ottenuti da u Sistema Integratu di Osservazione Marina (IMOS) di l'Australia - IMOS hè abilitatu da a Strategia Naziunale di Infrastruttura di Ricerca Collaborativa (NCRIS). NCRIS (IMOS) è CSIRO

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sò ricunnisciuti per avè finanziatu l'Osservatoriu Custale di Lucinda Jetty. Sta ricerca hè stata realizata cù l'assistenza di risorse di l'Infrastruttura Computazionale Naziunale (NCI Australia), una capacità abilitata da NCRIS sustenuta da u Guvernu Australianu.
Cunflitti d'interessi: L'autori ùn dichjaranu micca cunflitti d'interessi.
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