Snow Cover Mapping Capabilities Using RADARSAT Standard Mode Data

RÉSUMÉ

Dans cette étude, nous analysons des images radar à synthèse d'ouverture (RSO) de RADARSAT afin de déterminer les modes images optimaux pour le suivi de la neige. Au total, 19 images RADARSAT SLC (à vue simple en mode complexe) ont été acquises de Heimdalen, entre mars et août 1997. La région de Heimdalen, située en Norvège (61° N, 9° E), est un sous basin versant de la rivière Vinstra d'une superficie de 128 km² dont l'altitude varie de 1053 à 1853 m. La majeure partie de la région (60 %) est au-dessus de la limite des arbres. En mars, la neige est sèche: en mai, la neige commence à fondre et, en août, la région est libre de neige. Des ortho-images de rétrodiffusion entièrement étalonnées ont été dérivées des données RSO SLC. Ces images ont été corrigées pour les distorsions dues au relief et ré-étalonnées radiométriquement à l'aide d'un MNE de haute précision et de la connaissance de la géométrie de l'image et de son traitement. Dans le cas des données à grand angle d'incidence, le contraste est plus grand entre le couvert de neige humide et le sol nu. La différence dans le coefficient de rétrodiffusion moyen entre la neige humide et le sol est de 6 et 13 dB pour les données S2 du 12 juin et S7 du 11 juin respectivement. Le phénomène du contraste plus grand entre la neige humide et le sol nu observé dans le cas des angles d'incidence plus grands est corroboré par les résultats du modèle de rétrodiffusion de surface assumant que la neige humide présente une surface plus lisse que le sol nu. L'analyse temporelle montre que le coefficient de rétrodiffusion de la neige sèche est de 2–3 dB plus faible que pour le sol nu.

SUMMARY

In this study, RADARSAT Synthetic Aperture Radar (SAR) images have been analyzsed with the objective of determining the optimum image modes for snow monitoring. A total of 19 Radar sat Single Look Complex (SLC) data were acquired from Heimdalen between March and August, 1997. The Heimdalen area, located in Norway (61°N, 9°E) is a 128 km2 sub-catchment of the Vinstra River ranging in altitudes from 1053 to 1853 m. Most of the area (60%) is above the treeline. In March the snow is dry, in May the snow is starting to melt and in August the area is snow free. Fully calibrated ort ho backscattering images have been derived from the SLC SAR data by correcting for the relief distortion and performing radiometric re-calibration using a high precision DEM and knowledge of the imaging and processing geometry. A larger contrast between a wet snow cover and bare ground is found for high incidence angle data. The difference in mean backscattering coefficient between wet snow and ground is found to be 6 and 13 dB for June 12 S2 data and 11 June S7 data, respectively. The larger contrast between wet snow and bare ground for higher incidence angles are supported by surface scattering model results by assuming wet snow has a smoother surface than bare ground. Temporal analysis shows that backscattering coefficient of dry snow is 2–3 dB lower than for bare ground.

Key words::

• RADARSAT
• Synthetic Aperture Radar (SAR)
• wet snow
• backscattering

Additional information

Notes on contributors

T. Guneriussen

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Tore Guneriussen, Harald Johnsen and Inge Lauknes are with NORUT IT Ltd., Tromsø Science Park, 9291 Tromsø Norway Telephone: + 47 77 62 94 00, Fax: + 47 77 62 94 01 E-mail: [email protected].

H. Johnsen

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Tore Guneriussen, Harald Johnsen and Inge Lauknes are with NORUT IT Ltd., Tromsø Science Park, 9291 Tromsø Norway Telephone: + 47 77 62 94 00, Fax: + 47 77 62 94 01 E-mail: [email protected].

I. Lauknes

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Tore Guneriussen, Harald Johnsen and Inge Lauknes are with NORUT IT Ltd., Tromsø Science Park, 9291 Tromsø Norway Telephone: + 47 77 62 94 00, Fax: + 47 77 62 94 01 E-mail: [email protected].