1. Jeux de données multi-sources acquis sur Toulouse (France) en 2021 pour des études de microclimat urbain lors de la campagne de terrain CAMCATT/AI4GEO
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L. Roupioz, X. Briottet, K. Adeline, A. Al Bitar, D. Barbon-Dubosc, R. Barda-Chatain, P. Barillot, S. Bridier, E. Carroll, C. Cassante, A. Cerbelaud, P. Déliot, P. Doublet, P.E. Dupouy, S. Gadal, S. Guernouti, A. De Guilhem De Lataillade, A. Lemonsu, R. Llorens, R. Luhahe, A. Michel, A. Moussous, M. Musy, F. Nerry, L. Poutier, A. Rodler, N. Riviere, T. Riviere, J.L. Roujean, A. Roy, A. Schilling, D. Skokovic, J. Sobrino, ONERA / DOTA, Université de Toulouse [Toulouse], ONERA-PRES Université de Toulouse, Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre (EOST), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Études des Structures, des Processus d’Adaptation et des Changements de l’Espace (ESPACE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Aix Marseille Université (AMU), North-Eastern Federal University, Centre d'Etudes et d'Expertise sur les Risques, l'Environnement, la Mobilité et l'Aménagement (Cerema), DGA, Groupe de Météorologie à Moyenne Échelle (GMME), Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Global Change Unit, University of Valencia, Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Météo-France, and BPI + CNES (Projet AI4GEO + CAMCATT)
- Subjects
[PHYS]Physics [physics] ,[SPI]Engineering Sciences [physics] ,Multidisciplinary ,EMISSIVITE SPECTRALE ,REFLECTANCE SPECTRALE ,ZONE URBAINE ,LIDAR AERIEN ,DONNÉE ATMOSPHÉRIQUE ,TEMPERATURE SURFACE ,TEMPERATURE AIR - Abstract
International audience; The CAMCATT-AI4GEO extensive field experiment took place in Toulouse, a city in the southwest of France, from 14th to 25th June 2021 (with complementary measurements performed on the 6 September 2021). Its main objective was the acquisition of a new reference dataset on an urban site to support the development and validation of data products from the future thermal infrared (TIR) satellite missions such as TRISHNA (CNES/ISRO), LSTM (ESA) and SBG (NASA). With their high spatial (between 30-60m) and temporal (2-3 days) resolutions, the future TIR satellite data will allow a better investigation of the urban climate at the neighbourhood scale. However, in order to validate the future products of these missions such as LST, air temperature, comfort index and Urban Heat Island (UHI), there is a need to accurately characterise the organisation of the city in terms of 3D geometry, spectral optical properties and both land surface temperature and emissivity (LST and LSE) at several scales. In this context, the CAMCATT-AI4GEO field campaign provides a set of airborne VISNIR-SWIR (Visible Near InfraRed - ShortWave InfraRed) hyperspectral imagery, multispectral thermal infrared (TIR) imagery and 3D LiDAR acquisitions, together with a variety of ground data collected, for some of them, simultaneously to the flight. The ground dataset includes surface reflectance measured spectrally with ASD spectroradiometers and in six spectral bands spreading from shortwave to thermal infrared and for two viewing angles with a SOC410-DHR handheld reflectometer. It is completed with LST and LSE retrieved from thermal infrared radiance acquired in six spectral bands with CIMEL radiometers. It also includes meteorological data coming from four radio soundings (one of which was taken during the flight), data routinely collected at the Blagnac airport reference station as well as air temperature and humidity acquired using instrumented cars following two different itineraries. In addition, a link is provided to access the data routinely collected by the network of weather stations set up by Toulouse Metropole in the city and its surroundings. This data paper describes this new reference urban dataset which can be useful for many applications such as calibration/validation of at-surface radiance, LST and LSE data products as well as higher level products such as air temperature or comfort index. It also provides valuable opportunities for other applications in urban climate studies, such as supporting the validation of microclimate models.; L'expérience de terrain extensive CAMCATT-AI4GEO s'est déroulée à Toulouse, une ville du sud-ouest de la France, du 14 au 25 juin 2021 (avec des mesures complémentaires réalisées le 6 septembre 2021). Son objectif principal était l'acquisition d'un nouveau jeu de données de référence sur un site urbain pour soutenir le développement et la validation des produits de données des futures missions satellitaires à infrarouge thermique (TIR) telles que TRISHNA (CNES/ISRO), LSTM (ESA) et SBG ( NASA). Avec leurs hautes résolutions spatiales (entre 30-60m) et temporelles (2-3 jours), les futures données satellitaires TIR permettront une meilleure investigation du climat urbain à l'échelle du quartier. Cependant, afin de valider les futurs produits de ces missions tels que LST, température de l'air, indice de confort et îlot de chaleur urbain (UHI), il est nécessaire de caractériser précisément l'organisation de la ville en termes de géométrie 3D, de propriétés optiques spectrales et à la fois la température et l'émissivité de la surface terrestre (LST et LSE) à plusieurs échelles. Dans ce contexte, la campagne de terrain CAMCATT-AI4GEO fournit un ensemble d'imagerie hyperspectrale aéroportée VISNIR-SWIR (Visible Near InfraRed - ShortWave InfraRed), d'imagerie infrarouge thermique multispectrale (TIR) et d'acquisitions LiDAR 3D, ainsi qu'une variété de données au sol collectées, pour certains d'entre eux, simultanément au vol. L'ensemble de données au sol comprend la réflectance de surface mesurée spectralement avec des spectroradiomètres ASD et dans six bandes spectrales s'étendant des ondes courtes à l'infrarouge thermique et pour deux angles de vision avec un réflectomètre portable SOC410-DHR. Il est complété par les LST et LSE récupérés à partir de la radiance infrarouge thermique acquise dans six bandes spectrales avec les radiomètres CIMEL. Il comprend également des données météorologiques provenant de quatre sondages radio (dont un réalisé pendant le vol), des données recueillies en routine à la station de référence de l'aéroport de Blagnac ainsi que la température et l'humidité de l'air acquises à l'aide de voitures instrumentées suivant deux itinéraires différents. De plus, un lien est fourni pour accéder aux données collectées en routine par le réseau de stations météo mis en place par Toulouse Métropole dans la ville et ses environs. Ce document de données décrit ce nouvel ensemble de données urbaines de référence qui peut être utile pour de nombreuses applications telles que l'étalonnage/validation de la radiance en surface, les produits de données LST et LSE ainsi que des produits de niveau supérieur tels que la température de l'air ou l'indice de confort. Il offre également de précieuses opportunités pour d'autres applications dans les études sur le climat urbain, telles que le soutien à la validation des modèles de microclimat.
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- 2023
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