Selecting the Best Band Ratio to Estimate Chlorophyll-a Concentration in a Tropical Freshwater Lake Using Sentinel 2A Images from a Case Study of Lake Ba Be (Northern Vietnam)

Ha, Nguyen Thi Thu; Thảo, Nguyễn Thiên Phương; Koike, Katsuaki; Nhuận, Mai Trọng

doi:10.3390/ijgi6090290

Cited by 129 publications

(108 citation statements)

References 38 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Retrieving the concentration of chlorophyll-a using satelliteremote sensing remains a challenge not only due to the presence of several OAC but also of the available sensors specifications (Ha et al, 2017), particularly in water bodies which are in proximity to the land-based activities. Some studies showed that the broad wavelength spectral data available on current satellites (i.e., Landsat, SPOT) does not allow the estimation of chlorophyll-a in turbid water (Dekker and Peters, 1993;Ha et al, 2017).…”

Section: Blondeaumentioning

confidence: 99%

Chlorophyll Estimation of Lake Water and Coastal Water Using Landsat-8 and Sentinel-2a Satellite

Yadav

Yamashiki

Susaki

et al. 2019

Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci.

View full text Add to dashboard Cite

Chlorophyll-a is an optically active compound (OAC) commonly used as a proxy for phytoplankton biomass in an aquatic environment. Retrieving the concentration of chlorophyll-a remains a challenge due to the presence of several OAC particularly in water bodies which are in proximity to the land-based activities. In this study, an effort has been made to estimate the chlorophyll-a concentration of both the freshwater Lake Biwa and the coastal water of Wakasa Bay in Japan. A spectral decomposition algorithm was used to determine the chlorophyll-a using the satellite images. The algorithm was applied to the satellite images from two different sensors namely Landsat-8 /OLI and Sentinel-2A/MSI. The satellite-derived chlorophyll-a concentration for the lake and coastal water from two different sensors were compared to assess the performance of both the sensors. The accuracy of the chlorophyll-a results derived from the images was evaluated with the in-situ measurement data of the chlorophyll-a for the Lake Biwa and the coastal water of Wakasa Bay. Both satellite sensors appear to give the best results for the coastal water (R 2 > 0.80) with an RMSE < 0.3 µg/L. However, slight underestimation of chlorophyll-a noted for the Landsat-8 image with an increase in chlorophyll-a concentration. For the lake water, Sentinel-2A results were relatively better (R 2 > 0.70) than Landsat-8, with an RMSE of < 1.0 µg/L. The obtained results will be useful to evaluate the primary productivity of both freshwater and coastal water body.

show abstract

Section: Blondeaumentioning

confidence: 99%

Chlorophyll Estimation of Lake Water and Coastal Water Using Landsat-8 and Sentinel-2a Satellite

Yadav

Yamashiki

Susaki

et al. 2019

Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In the 2-BM we used, we obtained a correlation of R 2 = 0.49 and RMSE = 9.97 mg m −3 . In addition, Ha et al [44] obtained 2-BM R 2 values of 0.68 using 560 nm and 665 nm and R 2 =0.29 using 705 nm and 665 nm for Vietnam's Lake Ba Be (Chla range of 1-6 mg m −3 ). This difference indicates the 705-nm and 665-nm frequencies in the 2-BM as more effective in water areas with advanced eutrophication.…”

Section: Feasibilities Of Chla and Turbidity Estimation Using The Senmentioning

confidence: 99%

Evaluation of Unified Algorithms for Remote Sensing of Chlorophyll-a and Turbidity in Lake Shinji and Lake Nakaumi of Japan and the Vaal Dam Reservoir of South Africa under Eutrophic and Ultra-Turbid Conditions

Sakuno

Yajima

Yoshioka

et al. 2018

Water

View full text Add to dashboard Cite

Abstract:We evaluated unified algorithms for remote sensing of chlorophyll-a (Chla) and turbidity in eutrophic and ultra-turbid waters such as Japan's Lake Shinji and Lake Nakaumi (SJNU) and the Vaal Dam Reservoir (VDR) in South Africa. To realize this objective, we used 38 remote sensing reflectance (R rs ), Chla and turbidity datasets collected in these waters between July 2016 and March 2017. As a result, we clarified the following items. As a unified Chla model, we obtained strong correlation (R 2 = 0.7, RMSE = 2 mg m −3 ) using a two-band model (2-BM) and three-band model (3-BM), with R rs (687)/R rs (672) and [R rs −1 (687) − R rs −1 (672)] × R rs (832). As a unified turbidity model, we obtained strong correlation (R 2 = 0.7, RMSE = 260 NTU) using 2-BM and 3-BM, with R rs (763)/R rs (821) and R rs (810) − [R rs (730) + R rs (770)]/2. When targeting the Sentinel-2 Multispectral Imager (MSI) frequency band, we focused on MSI Bands 4 and 5 (R rs (740) and R rs (775)) for the Chla algorithm. When optically separating SJNU and VDR data, it is effective to use the slopes of MSI Bands 3 and 4 (R rs (560) and R rs (665)) and the slopes of MSI Bands 7 and 9 (R rs (775) and R rs (865)).

show abstract

“…Bao quanh hồ là những dãy núi đá vôi cao từ 570 -893 m với rừng nhiệt đới thường xanh nguyên sinh (Hình 1). Khu vực đặc trưng cho điều kiện khí hậu gió mùa, với sự phân hóa về nhiệt độ, lượng mưa theo mùa hè và mùa đông [10]. Giá trị nhiệt độ có sự chênh lệch lớn giữa mùa hè và mùa đông, với giá trị nhiệt độ thấp nhất và cao nhất lần lượt xảy ra trong tháng 1 và tháng 7.…”

Section: Khu Vực Nghiên Cứuunclassified

Paleoenvironmental change in Ao Tien Lake, Ba Be National Park as referred from stable isotopes

Quân¹,

Tuệ²,

Nguyen³

et al. 2018

EES

View full text Add to dashboard Cite

Tóm tắt: Nghiên cứu phục hồi đặc điểm cổ môi trường và cổ khí hậu nhằm làm sáng tỏ các đặc trưng môi trường và khí hậu trong quá khứ. Các nghiên cứu cổ môi trường và cổ khí hậu cung cấp các thông tin quan trọng cho các nghiên cứu mô phỏng xu thế biến đổi môi trường và khí hậu trong tương lai. Mục tiêu của nghiên cứu này là phục hồi điều kiện cổ môi trường của khu vực hồ Ao Tiên, Vườn quốc gia Ba Bể bằng các chỉ thị đặc điểm thành phần độ hạt trầm tích, hàm lượng vật chất hữu cơ (OM), giá trị đồng vị bền carbon (δ 13 C) và nitơ (δ 15 N) và tỷ số C/N trong cột mẫu trầm tích. Sự biến đổi đồng thời về đặc điểm trầm tích và thành phần đồng vị bền chỉ ra rằng đặc điểm môi trường trong khoảng 700 năm trước đến nay tại khu vực nghiên cứu được chia thành ba giai đoạn chính: Giai đoạn từ năm 1300 đến năm 1424 là giai đoạn khí hậu có mưa nhiều, mực nước trong hồ tương đối cao và thành phần vật chất hữu cơ có nguồn gốc chủ yếu từ thực vật C3 xung quanh hồ; Giai đoạn từ năm 1424 đến năm 1864 là giai đoạn mực nước hồ giảm liên tục và đạt thấp nhất do sự giảm lưu lượng nước xung quanh chảy về hồ. Thành phần vật chất hữu cơ trong giai đoạn này có nguồn gốc hỗn hợp của thực vật quang hợp C3, thực vật phù du và có xu hướng phát triển của tảo lam và tảo nâu. Giai đoạn từ năm 1864 đến nay là thời kỳ mực nước hồ tăng, nguồn gốc vật chất hữu cơ trong trầm tích là hỗn hợp của thực vật sống quanh hồ và thực vật phù du. Cuối giai đoạn này, từ 1957 đến nay do lượng mưa ở khu vực giảm nên mực nước hồ tương đối thấp, thành phần vật chất hữu cơ trong trầm tích chủ yếu có nguồn gốc từ tảo nâu và tảo lam với sự chiếm ưu thế của tảo nâu trong điều kiện nghèo dinh dưỡng.Từ khóa: Cổ môi trường, cổ khí hậu, đồng vị bền, tỷ số C/N, trầm tích hồ. hậu và môi trường trong quá khứ [1]. Nghiên cứu phục hồi đặc điểm biến đổi cổ môi trường, cổ khí hậu trong Holocen đóng vai trò rất quan trọng, cung cấp thông tin chi tiết dữ liệu khí hậu cho việc dự báo và mô phỏng biến đổi khí hậu trong tương lai, cũng như đánh giá tác động của hoạt động nhân sinh đến tự nhiên [2]. Có rất Mở đầu

show abstract

Selecting the Best Band Ratio to Estimate Chlorophyll-a Concentration in a Tropical Freshwater Lake Using Sentinel 2A Images from a Case Study of Lake Ba Be (Northern Vietnam)

Cited by 129 publications

References 38 publications

Chlorophyll Estimation of Lake Water and Coastal Water Using Landsat-8 and Sentinel-2a Satellite

Chlorophyll Estimation of Lake Water and Coastal Water Using Landsat-8 and Sentinel-2a Satellite

Evaluation of Unified Algorithms for Remote Sensing of Chlorophyll-a and Turbidity in Lake Shinji and Lake Nakaumi of Japan and the Vaal Dam Reservoir of South Africa under Eutrophic and Ultra-Turbid Conditions

Paleoenvironmental change in Ao Tien Lake, Ba Be National Park as referred from stable isotopes

Contact Info

Product

Resources

About