Radarsatellitdata för isdynamikinformation till sjöfarten Anders Berg, Leif Eriksson Chalmers Tekniska Högskola Varför syntetisk aperturradar (SAR)? • Oberoende av väder och dagsljus • Känslighet för istyp, ytstruktur, sprickor, vallar etc • Regelbunden täckning över stora områden Varför isdynamik? SAR-algoritmer ger oss uppskattningar av • Iskoncentration • Isdrift … och i förlängningen • Vallbildning • Råkbildning Bild: KBV501 / Kustbevakningen Isvallar i Östersjön Oden Arctic Technology Research Cruise 2015 • En norsk-svensk forskningsexpedition till Arktis med isbrytarna Oden och Frej Studier av … • havsisens fysikaliska och mekaniska egenskaper • isbrytarnas framkomlighet och prestanda under varierade isförhållanden Oden Arctic Technology Research Cruise 2015 • Olika strategier testades för att bryta isen effektivt • Kännedom om isdriften nödvändig Radar ser i mörker Inne i marginal-isen Sentinel-1 Extra-Wide Swath 28:e sep 2015 22:e sep 2015 Oden & Frej R: HV G: HH B: HV/HH Isdrift från Sentinel-1 • Övervakning av Arktis och havsis-zoner ett huvuduppdrag för S-1 • Isdrift mäts mellan två bilder separerade <2-3 dagar => Goda förutsättningar för isdriftsmätningar S1A+B Återbesöksfrekvens [dagar] Isdrift från Sentinel-1 Nedsamplad bild Isdriftsfält 1: Faskorrelation 3: Öka upplösning 2: Tillbakatranslation Isdrift med 16 h baslinje • Upplösning SAR-bild: 20 x 40 m • Upplösning isdriftskarta: 800 m • Separation av isdriftszoner (stillaliggande is vs rörlig) [m/s] • Extra-Wide Swath mod Bild 1: 27 sep kl 14:40 Bild 2: 28 sep kl 07:11 Isdrift med 8h baslinje • Beacons sattes ut på isen för att mäta isdrift (Röd pil) [m/s] • Extra-Wide Swath mod Bild 1: 24 sep kl 06:05 Bild 2: 24 sep kl 14:15 Isdivergens/konvergens • Hastigheten 𝑉 bestäms i överlappet mellan två bilder • Divergensen erhålls från hastighetsfältet: 𝜕𝑉𝑥 𝜕𝑉𝑦 𝛻⋅𝑉 = + 𝜕𝑥 𝜕𝑦 Divergens 𝛻⋅𝑉 > 0 Konvergens 𝛻⋅𝑉 < 0 Isdivergens – deriverad produkt • EW mod • 27-28 Sep, 2015 • Extra-Wide Swath mod • Bild 1: 27 sep kl 06:13 Bild 2: 27 sep kl 07:52 • Vågmönster med ~50 km period – atmosfäriska boundary waves (?) Terra MODIS 27 sep [m/s] Isdrift med 100 min baslinje Iskoncentration med Sentinel-1 S-1 SAR Bild Autokorrelation Neuralt nätverk Relativ frekvens Auto-korrelationen används för att klassificera is och öppet vatten Is/Vatten Intensitet Havsiskoncentration Viktad autokorrelation Iskoncentration med Sentinel-1 EW Intensitet Svalbard Iskoncentration Sammanfattning • Sentinel-1 SAR användbar för kartläggning av is-dynamik • Nya produkter för isdynamik finner tillämpning inom sjöfarten
© Copyright 2024