Девятнадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XIX.E.342
Опыт автоматизированного мониторинга дрейфа морского льда в районе пролива Фрама в летне-осенний период 2017 года по данным РСА снимков Sentinel-1A/B.
Плотников Е.В. (1), Козлов И.Е. (1)
(1) Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
В докладе представлены результаты анализа широкого массива квазисинхронных спутниковых измерений радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА) Sentinel-1A/B, относящихся к району пролива Фрама. Ранее в работах [1,2] авторами была продемонстрирована возможность использованием этих данных для определения горизонтальной скорости течений и орбитальной скорости вращения вихрей в акватории Северного Ледовитого океана. На сегодняшний день в лаборатории полярных исследований МГИ РАН разработана методика и соответствующее программное обеспечение, позволяющее в полностью автоматическом режиме с использованием указанных данных строить поля скорости дрейфа морского льда с разрешением порядка 40 метров. При этом основой расчетной схемы является алгоритм, основанный на методе максимальной кросс-корреляции, который является одним из наиболее часто применяющихся подходов для восстановления поверхностной морской динамики по квазисинхронным сериям изображений в различных спектральных диапазонах. Для отдельных ситуаций также был использован метод вариационной ассимиляции снимков [3], при этом приводятся результаты качественного и количественного сопоставлений рассчитанных полей. Описана подробная схема обработки изображений, включающая специфику формирования исходных данных, алгоритмы восстановления полей скорости дрейфа льда, включая особенности оптимизации расчетов, а также, принципы постпроцессинга результатов. Рассмотрены примеры и особенности эволюции субмезомасштабных структур. Представленная в докладе методология анализа спутниковых РСА-данных может служить основой для исследования динамических процессов верхнего слоя Северного Ледовитого океана на регулярной основе как в субмезомасштабном интервале пространственно-временной изменчивости, так и на больших масштабах.
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ в рамках проекта № 21-17-00278 и государственного задания № 075-03-2021-372/5
Ключевые слова: Динамика дрейфа морского льда, метод максимальной кросс-корреляции, оптический поток, анализ РСА-изображений
Литература:
- [1] Kozlov I. E., Plotnikov E. V., Manucharyan G. E. Brief Communication: Mesoscale and submesoscale dynamics in the marginal ice zone from sequential synthetic aperture radar observations // The Cryosphere. 2020. V. 14. No. 9. 2941-2947.
- [2] Козлов И. Е., Плотников Е. В. Динамика вихрей в Арктике по данным квазисинхронных спутниковых РСА-измерений Sentinel-1 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. №. 3. С. 178-186.
- [3] Korotaev G. K., Huot E., Le Dimet F. X., Herlin I., Stanichny S. V., Solovyev D. M., Wu L. Retrieving ocean surface current by 4-D variational assimilation of sea surface temperature images // Remote Sensing of Environment. 2008. V. 112. No. 4. P. 1464–1475.
Видео доклада
Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов
272