Использование данных двухчастотного радиолокатора и радиометра на спутнике GPM для детектирования ледяного покрова на поверхности моря

Детектирования ледяного покрова по данным дистанционного зондирования ведётся по данным альтиметром при нулевом угле падения, а также по данным РСА и радиометров при средних углах падения. При малых углах падения (больше 0, но меньше 18 градусов) проявление ледяного покрова практически не исследовано.

В данной работе используются данные двухчастотного дождевого радиолокатора DPR, установленного на спутнике Global Precipitation Measurement (GPM). В Ku-диапазоне (длина волны 2,2 см) радиолокатор выполняет измерения при малых углах зондирования (+/- 17 градусов). При высоте орбиты около 400 км ширина полосы обзора составляет примерно 245 км, а размер пятна засветки (пространственное разрешение) – порядка 5 км. Наличие облачности не влияет на сечение обратного рассеяния, а данные при наличии осадков, или не принадлежащие морской поверхности исключаются из рассмотрения.

В [1, 2, 3] было показано, что зависимости сечения обратного рассеяния от угла падения для водной поверхности и ледяного покрова имеют качественные различия. В частности, в [1] был разработан алгоритм детектирования ледяного покрова по данным радара DPR, используя особый вид углового распределения при отражении от ледяной поверхности. В результате данной работы был создан метод экспресс-оценки положения ледяных массивов на поверхности моря по данным радиолокатора DPR, в дополнение к алгоритму [1], где для оценки используется коэффициент эксцесса угловой зависимости.

Также было произведено сравнение результатов использования алгоритма ARTIST [4] на данных 13-канального радиометра GMI, и карт сплоченности ледяного покрова по данным AMSR2, доступных в базе данных Бременского университета. Положительный результат сравнения позволил использовать сплоченность, рассчитанную по данным радиометра GMI как опорную для оптимизации параметров работы алгоритма [1].