XXIV.K.346
Зависимость поляриметрических параметров морского льда от его торосистости по данным радиолокационных наблюдений в L-диапазоне
Афанасьева Е.В. (1,2), Ермаков Д.М. (2), Соколова Ю.В. (2)
(1) Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Санкт-Петербург, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Данные радиолокационных спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) часто выступают главным источником информации о ледяном покрове Северного Ледовитого океана (СЛО). Ранее было установлено, что радиолокационная поляриметрия даёт дополнительные возможности для обнаружения и классификации ледовых объектов в пределах радиолокационных изображений (Захарова и др., 2017). В настоящее время для наблюдений за льдами наиболее широко используется C-диапазон. Вместе с тем известно, что зоны торосистого льда более успешно определяются по данным L-диапазона за счёт большей длины волны зондирования (Dierking, 2010; Dierking, Busche, 2006). В работе рассматривается возможность использования L-диапазона для обнаружения торосистых зон, а также количественной оценки торосистости. На примере данных японского спутника ALOS-1 (англ. Advanced Land Observing Satellite) по району пр. Вилькицкого показано, что удельная эффективная площадь рассеяния (УЭПР) льда постепенно возрастает с увеличением количества торосов на единицу площади ледяного покрова. Для анализа механизма радиолокационного отражения, формируемого льдом с различной торосистостью, выполнены поляриметрические декомпозиции методами Клауда-Потье (Cloude, Pottier, 1997) и Фримена-Дурдена (Freeman, Durden, 1998). Метод Клауда-Потье в среднем показал преобладание поверхностного рассеяния с низкой энтропией. Метод Фримена-Дурдена показал доминирование поверхностного рассеяния на всей площади ледяного покрова с увеличением вклада объёмного рассеяния на торосистых участках. Компонента двукратного отражения всегда принимает самые низкие значения и практически не показывает связи с торосистостью. Показано, что отдельные наблюдения могут существенно отличаться от описанного среднего представления за счёт различий свойств льда в СЛО.
Обработка данных ДЗЗ выполнена в рамках темы «Мониторинг» (госрегистрация № 126031818938-6) (Д. М. Ермаков, Ю. В. Соколова). Анализ результатов обработки данных выполнен при поддержке Российского научного фонда, грант №24-17-00041 «Океанографический режим Арктического бассейна Северного Ледовитого океана в условиях меняющегося климата» (Е. В. Афанасьева).
Ключевые слова: морской лёд, торосистость, радиолокационная поляриметрия, радиолокатор с синтезированной апертурой, ALOS-1, PALSAR-1
Литература:
- Захарова Л. Н., Захаров А. И., Сорочинский М. В. Радиофизические методы исследования характеристик морских льдов методами радарной поляриметрии // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. № 2. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/feb17/1/text.pdf.
- Cloude S. R., Pottier E. An entropy based classification scheme for land applications of polarimetric SAR // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 1997. V. 35. No. 1. P. 68– 78. DOI: 10.1109/36.551935.
- Dierking W. Mapping of different sea ice regimes using images from Sentinel-1 and ALOS synthetic aperture radar // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2010. V. 48. No. 3. P. 1045–1058. DOI: 10.1109/TGRS.2009.2031806.
- Dierking W., Busche T. Sea ice monitoring by L-band SAR: An assessment based on literature and comparisons of JERS-1 and ERS-1 imagery // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2006. V. 44. No. 2. P. 957–970. DOI: 10.1109/TGRS.2005.861745.
- Freeman A., Durden S. L. A three-component scattering model for polarimetric SAR data // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 1998. V. 36. No. 3. P. 963–973. DOI: 10.1109/36.673687.
Дистанционное зондирование криосферных образований