Skip to content

To bring about breakthroughs in international space research

  • Home
  • Onderzoeksvragen
  • Pijlers
  • Missies
  • Over ons
  • Contact
Home
    Home

    SRON | Wetenschappelijk ruimteonderzoek Nederland

    To bring about breakthroughs in international space research

    Home
    • Onderzoeksvragen
    • Pijlers
      • Wetenschap
      • Technologie
      • Instrumentatie
      • Onze mensen
      • Impact
    • Missies
    • Over ons
    • Actueel
    • Contact
    • SRON Academy
    • Werken bij
    • Bezoek aan SRON
    Home
      • Onderzoeksvragen
        • Hoe ontrafelen we de fysica achter zwarte gaten?
        • Hoe kunnen we de zwakste exoplaneten waarnemen?
        • Waar worden broeikasgassen uitgestoten?
        • Hoe speciaal is de aarde in de context van het heelal?
        • Hoe ontstaan en groeien zwarte gaten?
        • Hoe beïnvloeden aerosolen het klimaat?
        • Hoe ontstaan sterren en planeten?
        • Hoe beïnvloedt klimaatverandering het leven op aarde?
      • Pijlers
        • Wetenschap
          • Aardobservatie
            • Methaan
            • Aerosolen en Wolken
            • CO2
            • Koolmonoxide
          • Astrofysica
            • Lage energie
            • Hoge energie
            • Exoplaneten
        • Technologie
        • Instrumentatie
          • Nanotechnologie
          • Cryogenica
          • Optica
          • Electronica
          • PA/QA kwaliteit
          • Mechanica / Realisatie
        • Onze mensen
        • Impact
      • Missies
        • Actief
          • ALMA
          • GUSTO
          • PACE
          • Sentinel-5p
          • SPEX airborne
          • XRISM
        • In ontwikkeling
          • ARIEL
          • LISA
          • Sentinel-5
        • Legacy
          • BeppoSAX
          • STO2
      • Over ons
        • Faciliteiten
        • Geschiedenis
      • Actueel
      • Contact
      • SRON Academy
      • Werken bij
      • Bezoek aan SRON
      • Privacy policy
      01/02/2023

      A cloud detection neural network for above-aircraft clouds using airborne cameras

      For aerosol, cloud, land, and ocean remote sensing, the development of accurate cloud detection methods, or cloud masks, is extremely important. For airborne passive remotesensing, it is also important to identify when clouds are above the aircraft since their presence contaminates the measurements of nadir-viewing passive sensors. We describe the development of a camera-based approach to detecting clouds above the aircraft via a convolutional neural network called the cloud detection neural network (CDNN). We quantify the performance of this CDNN using human-labeled validation data where we report 96% accuracy in detecting clouds in testing datasets for both zenith viewing and forward-viewing models. We present results from the CDNN based on airborne imagery from the NASA Aerosol Cloud meteorology Interactions oVer the western Atlantic Experiment (ACTIVATE) and the Clouds, Aerosol, and Monsoon Processes Philippines Experiment (CAMP2Ex). We quantify the ability of the CDNN to identify the presence of clouds above the aircraft using a forward-looking camera mounted inside the aircraft cockpit compared to the use of an all-sky upward-looking camera that is mounted outside the fuselage on top of the aircraft. We assess our performance by comparing the flight-averaged cloud fraction of zenith and forward CDNN retrievals with that of the prototype hyperspectral total-diffuse Sunshine Pyranometer (SPN-S) instrument’s cloud optical depth data. A comparison of the CDNN with the SPN-S on time-specific intervals resulted in 93% accuracy for the zenith viewing CDNN and 84% for the forward-viewing CDNN. The comparison of the CDNNs with the SPN-S on flight-averaged cloud fraction resulted in an agreement of .15 for the forward CDNN and .07 for the zenith CDNN. For CAMP2Ex, 53% of flight dates had above-aircraft cloud fraction above 50%, while for ACTIVATE, 52% and 54% of flight dates observed above-aircraft cloud fraction above 50% for 2020 and 2021, respectively. The CDNN enables cost-effective detection of clouds above the aircraft using an inexpensive camera installed in the cockpit for airborne science research flights where there are no dedicated upward-looking instruments for cloud detection, the installation of which requires time-consuming and expensive aircraft modifications, in addition to added mission cost and complexity of operating additional instruments.

      SRON Leiden

      Leiden

      Niels Bohrweg 4
      2333 CA Leiden
      The Netherlands
      +31 (0)88 777 56 00

      SRON Groningen

      Groningen

      Landleven 12
      9747 AD Groningen
      The Netherlands
      +31 (0)50 363 40 74

      • Onderzoeksvragen
      • Pijlers
        • Wetenschap
        • Technologie
        • Instrumentatie
        • Onze mensen
        • Impact
      • Missies
      • Over ons
      • Actueel
      • Contact
      • Nieuwsbrief
      SRON on bluesky SRON on Instagram SRON on LinkedIn

      Niels Bohrweg 4
      2333 CA Leiden
      The Netherlands
      +31 (0)88 777 56 00

      Landleven 12
      9747 AD Groningen
      The Netherlands
      +31 (0)50 363 40 74

      NWO-I

      SRON is onderdeel van de institutenorganisatie van NWO-I

      • Privacy policy
      Home

      What happens up there, starts down here.

      Beheer toestemming
      Om de beste ervaringen te bieden, gebruiken wij technologieën zoals cookies om informatie over je apparaat op te slaan en/of te raadplegen. Door in te stemmen met deze technologieën kunnen wij gegevens zoals surfgedrag of unieke ID's op deze site verwerken. Als je geen toestemming geeft of uw toestemming intrekt, kan dit een nadelige invloed hebben op bepaalde functies en mogelijkheden.
      Functioneel Altijd actief
      De technische opslag of toegang is strikt noodzakelijk voor het legitieme doel het gebruik mogelijk te maken van een specifieke dienst waarom de abonnee of gebruiker uitdrukkelijk heeft gevraagd, of met als enig doel de uitvoering van de transmissie van een communicatie over een elektronisch communicatienetwerk.
      Voorkeuren
      De technische opslag of toegang is noodzakelijk voor het legitieme doel voorkeuren op te slaan die niet door de abonnee of gebruiker zijn aangevraagd.
      Statistieken
      De technische opslag of toegang die uitsluitend voor statistische doeleinden wordt gebruikt. De technische opslag of toegang die uitsluitend wordt gebruikt voor anonieme statistische doeleinden. Zonder dagvaarding, vrijwillige naleving door je Internet Service Provider, of aanvullende gegevens van een derde partij, kan informatie die alleen voor dit doel wordt opgeslagen of opgehaald gewoonlijk niet worden gebruikt om je te identificeren.
      Marketing
      De technische opslag of toegang is nodig om gebruikersprofielen op te stellen voor het verzenden van reclame, of om de gebruiker op een site of over verschillende sites te volgen voor soortgelijke marketingdoeleinden.
      • Beheer opties
      • Beheer diensten
      • Beheer {vendor_count} leveranciers
      • Lees meer over deze doeleinden
      Bekijk voorkeuren
      • {title}
      • {title}
      • {title}