Классификация новообразованного льда и различных морских поверхностных пленок с использованием соосно-поляризованных данных РСА Radarsat-2 и TerraSAR-X

В работе представлены результаты применения поляризационного метода, предложенного в работе Ivonin et al. (2016), применительно к условиям арктических морей, когда на спутниковых радиолокационных снимках наблюдаются многочисленные темные области, связанные с образованием нового льда, по виду напоминающие нефтяные разливы. Метод основан на расчете количественных характеристик для коэффициентов подавления рассеянных электромагнитных (ЭМ) сигналов различной физической природы. Первый, называемый бреговским рассеянием, вызван резонансным рассеянием на гравитационно-капиллярных волнах длиной в несколько сантиметров. Второй - это нерезонансное небреговское рассеяние на обрушающихся волнах (Kudryavtsev et al., 2003), или, иначе, на участках поверхности с большой локальной кривизной.

Изображения РСА Radarsat-2 и TerraSAR-X, содержащие новообразованный лед, были собраны в Баренцевом море, в частности, в районе платформы "Приразломная", а также в море Бофорта. Эти данные были сопоставлены с данными Radarsat-2 и TerraSAR-X, содержащими контролируемые эксперименты по разливам нефти в Северном море, а также разливы нефти и естественные нефтяные пятна в Мексиканском заливе и Каспийском море, биогенные пленки в Каспийском море. В целом было обработано более шестнадцати изображений, полученных под углами падения от 30° до 47°. Было показано, что во всем диапазоне тестируемых углов падения предлагаемый поляризационный метод позволяет уверенно отличать новообразованный лед от разливов минерального масла и других типов сликов. Анализ диаграммы рассеяния в терминах брэгговского и небрэгговского рассеяний демонстрирует совершенно другое поведение механизмов рассеяния от участков новообразованного льда по сравнению с обычными морскими сликами.

Работа выполнена при поддержке проекта РФФИ № 18-55-20010.