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@MastersThesis{Carvalho:2021:ApMéCl,
               author = "Carvalho, Gilvani Gomes de",
                title = "Aprimoramento do m{\'e}todo de classifica{\c{c}}{\~a}o diurna 
                         de nuvens do CPTEC utilizando o sensor ABI/GOES-16",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2021",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2021-05-27",
             keywords = "classifica{\c{c}}{\~a}o de nuvens, GOES-16/ABI, k-means, 
                         m{\'e}todos de agrupamento, cloud classification, clustering 
                         methods.",
             abstract = "As nuvens desempenham um papel importante nos processos 
                         atmosf{\'e}ricos envolvendo o espalhamento e a 
                         absor{\c{c}}{\~a}o da radia{\c{c}}{\~a}o. Neste contexto, a 
                         classifica{\c{c}}{\~a}o adequada das nuvens {\'e} fundamental 
                         para o entendimento de tais processos e os sat{\'e}lites 
                         geoestacion{\'a}rios s{\~a}o ferramentas valiosas. O objetivo 
                         deste estudo foi avaliar e aprimorar o classificador de nuvens 
                         mantido em opera{\c{c}}{\~a}o pelo Centro de Previs{\~a}o de 
                         Tempo e Estudos Clim{\'a}ticos do Instituto Nacional de Pesquisas 
                         Espaciais (CPTEC/INPE) e desenvolver um classificador novo 
                         explorando os novos canais presentes no sensor ABI/GOES-16. 
                         Imagens do sensor ABI/GOES-16 do per{\'{\i}}odo entre janeiro de 
                         2019 a dezembro de 2020 foram utilizadas. O classificador 
                         operacional foi avaliado e aprimorado nos tr{\^e}s hor{\'a}rios 
                         dispon{\'{\i}}veis, 12:00, 15:00 e 18:00 UTC utilizando imagens 
                         dos canais em 0,64 e 10,3 \μm do sensor ABI/GOES-16. Somado 
                         a isso, o classificador foi comparado {\`a} tr{\^e}s produtos de 
                         nuvens disponibilizados pela NOAA: temperatura do topo da nuvem, 
                         fase da nuvem e m{\'a}scara de nuvem visando observar o 
                         comportamento dos classificadores {\`a}s caracter{\'{\i}}sticas 
                         termodin{\^a}micas das nuvens. Foi observado que alguns alvos 
                         tiveram uma melhora na identifica{\c{c}}{\~a}o de 
                         aproximadamente 3%, como {\'e} o caso das nuvens cirrus. Outros 
                         alvos, como as nuvens cumulus, tiveram identifica{\c{c}}{\~a}o 
                         semelhantes em ambas as vers{\~o}es do classificador. Devido 
                         {\`a} grande quantidade de par{\^a}metros poss{\'{\i}}veis 
                         para o desenvolvimento do novo classificador, foi aplicada a 
                         t{\'e}cnica PCA para redu{\c{c}}{\~a}o dos par{\^a}metros, 
                         resultando em 12 (canais 0,64, 1,37, 6,2 8,4, 10,3 \μm, 
                         texturas dos canais 0,64, 6,2, 10,3 \μm e as 
                         diferen{\c{c}}as espectrais 6,2-10,3, 11,2-12,3, 11,2-3,9 e 
                         3,9-12,3 \μm). Na compara{\c{c}}{\~a}o com os produtos da 
                         NOAA, foi verificada uma alta coer{\^e}ncia das 
                         caracter{\'{\i}}sticas termodin{\^a}micas das nuvens, 
                         observando uma melhora de at{\'e} 15% na 
                         categoriza{\c{c}}{\~a}o de nuvens cirrus, stratus e 
                         multicamadas. Por outro lado, a identifica{\c{c}}{\~a}o das 
                         superf{\'{\i}}cies continentais e oce{\^a}nicas foi semelhante 
                         {\`a}quelas dos classificadores operacional e atualizado nos 
                         tr{\^e}s hor{\'a}rios. O novo classificador baseado em 12 
                         par{\^a}metros, apresentou melhoras em rela{\c{c}}{\~a}o ao 
                         original baseado em 4 par{\^a}metros, por{\'e}m ajustes ainda 
                         s{\~a}o necess{\'a}rios. ABSTRACT: Clouds play an important role 
                         in atmospheric processes involving the scattering and absorption 
                         of radiation. In this context, the proper cloud classification is 
                         essential for understanding such processes and geostationary 
                         satellites are valuable tools. The objective of this study was to 
                         evaluate and improve the cloud classifier kept in operation by the 
                         Center for Weather Forecasting and Climate Studies of National 
                         Institute for Space Research (CPTEC/INPE) and develop a new 
                         classifier exploring new channels in ABI/GOES-16 sensor. Images 
                         from ABI/GOES-16 sensor were used for the period between January 
                         2019 and December 2020. The operational classifier was evaluated 
                         and improved at the three available times, 12:00, 15:00, and 18:00 
                         UTC images of channels 0.64 and 10.3 \μm from ABI/GOES-16 
                         sensor was used. In addition, the classifiers were compared to 
                         three cloud products provided by NOAA: cloud top temperature, 
                         cloud top phase, and cloud mask in order to observe the 
                         classifiers behavior to the thermodynamic characteristics of 
                         clouds. It was observed that some targets had an improvement in 
                         the identification of approximately 3%, as is the case of cirrus 
                         clouds. Other targets, such as cumulus clouds, had similar 
                         identification in both classifiers. Due to many possible 
                         parameters to develop the new classifier, the PCA technique was 
                         applied to reduce the parameters, resulting in 12 (channels 0.64, 
                         1.37, 6.2 8.4, 10.3 \μm, texture of the channels 0.64, 6.2, 
                         10.3 \μm, and the spectral differences 6.2-10.3, 11.2-12.3, 
                         11.2-3.9 and 3.9-12.3 \μm). In comparison with NOAA 
                         products, it was verified a high consistency of the clouds 
                         thermodynamic characteristics, observing an improvement up to 15% 
                         in the categorization of cirrus, stratus, and multilayer clouds. 
                         On the other hand, the surface continental and oceanic 
                         identification was similar to the operational and update 
                         classifiers in the three times available. The new classifier based 
                         on 12 parameters, presented an improvement to the original 
                         classifiers, based on 4 parameters, however, adjustments are still 
                         needed.",
            committee = "Coelho, Simone Marilene Sievert da Costa (presidente) and Vila, 
                         Daniel Alejandro (orientador) and Negri, Renato Galante 
                         (orientador) and Ceballos, Juan and Porfirio, Anthony Carlos 
                         Silva",
         englishtitle = "Improvement of the CPTEC diurnal cloud classification method using 
                         the ABI/GOES-16 sensor",
             language = "pt",
                pages = "113",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/44RASEP",
                  url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/44RASEP",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "2024, May 03"
}


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