Evaluation of Regressive Analysis Based Sea Surface Temperature Estimation Accuracy with

NCEP/GDAS Data

Evaluasi Analisis Regresi Berbasis Estimasi Akurasi Suhu Permukaan Laut dengan Data NCEP / GDAS

Kohei Arai (2012)(IJACSA) International Journal of Advanced Computer Science and Applications,

Vol.3, No. 11

Nunung Noer Aziizah C552130051

Pendahuluan • SST

• MCSST (Multi Chanel Sea Surface

Temperature)

• MODTRAN (MODerate resolution

atmospheric TRANsmission)

• NCEP/GDAS (National Centers for

Environmental Prediction/Global

Data Asimilation System)

• MODIS (MODerate-resolutin

Imaging Spectroradiometer)

Melihat kemampuan band 29 Modis dalam mengoreksi gangguan atmosfer berupa uap air dan aerosol

Tujuan

Metode• Modis satelit Terra dan Aqua

Satelit resolusi spasial sedang (IFOV=1km) dari radiometer infrared termal dengan lebar sapuan 2400 km dan berisi 3 channel radiometer. Cakupan panjang gelombang MODIS adalah:

Model atmosfer yang digunakan

Model tipe atmosferik yang digunakan adalah MODTRAN 4.0 dengan wilayah penelitian daerah Tropic, Mid-Latitude Summer and winter, Sub-Arctic Summer and winter.

Gambar di atas menunjukkan profil vertikal dari uap air dan aerosol pada model atmosferik.

Faktor atmosfer yang paling dominan untuk mempengaruhi data Modis adalah uap air yang di ikuti oleh aerosol sehingga profil vertikal harus dikoreksi.

Analisis regresi

Persamaan regresi linier sederhana antara SST dan asumsi temperatur fisik dari NCEP/GDAs dengan MODIS level 1B adalah sebagai berikut:

Ti = temperatur kecerahan chanel iϴ = sudut datang matahariCi = koefisien yang sudah diturunkan

Analisis regresi

SST diestimasi dengan MODIS OCEAN ATBD 25 (Algorithm Theoretical Basis Document):

Tb = Perhitungan suhu kecerahanMenggunakan band 29 dari suhu kecerahan yang dipengaruhi oleh uap air

Percobaan

Dalam percobaan tersebut data MODIS yang diperoleh pada tahun 2000-2001 digunakan bersama-sama dengan data NCEP / GDAs.

(a) hubungan antara SST dari MODIS dan NCEP/GDAS untuk wilayah laut tropis

(b) hubungan antara SST dari MODIS dan NCEP/GDAS untuk wilayah Mid-Latitude musim panas

(c) hubungan antara SST dari MODIS dan NCEP/GDAS untuk wilayah Mid-Latitude musim dingin,

(d) hubungan antara SST dari MODIS dan NCEP/GDAS untuk wilayah sub-arctic musim panas

(e) hubungan antara SST dari MODIS dan NCEP/GDAS untuk wilayah sub-arctic musim dingin

ab

cd

Data SST dari MODIS memiliki nilai lebih rendah dari data NCEP / GDAs untuk bagian SST yang relatif tinggi, sementara SST MODIS lebih tinggi dibandingkan dengan NCEP / GDAs untuk bagian SST yang relatif rendah.

Untuk wilayah tropis, SST berkisar 298 – 303 K sedangkan rentang untuk Mid-Latitude musim panas dan musim dingin serta Sub-Arctic musim panas adalah masing-masing 281-302 K, 280-299 K dan 272-287 K.

Band 29 efektif pada RMSE terbesar untuk model Tropis selanjutnya diikuti Mid-Latitude musim panas, Sub-Arctic musim panas dan Mid-Latitude musim dingin.

Hasil dan Pembahasan

Kesimpulan • Estimasi akurasi SSST dengan data MODIS lebih baik 0,417 K

untuk semua kasus yang didefinisikan di atas• Melalui analisis regresi, dapat diperoleh tingkat RMSE 0,305-

0,417 K• Band 29 efektif pada degradasi RMSE untuk model di wilayah

Tropis yang di ikuti Mid-Latitude musim panas, Sub-Arctic musim panas dan Mid-Latitude musim dingin

• RMSE dari persamaan regresif tanpa band 29 berada di rentang antara 0,498-6,01 K.

• Band 29 efektif untuk koreksi atmosfer (penyerapan uap air dan aerosol)

• Efeknya adalah adanya peningkatan estimasi akurasi SST sebesar 30,6-38,8%.

TERIMAKASIH