C-band scatterometer and wind-field retrieval

Abstract

The wind scatterometer is a microwave active sensor capable of simultaneously measuring the normalized radar cross section (σ^o) of the sea surface with high radiometric accuracy at different azimuth angles. The scattering process governing the electromagnetic wave - sea surface interaction allows these measurements to be related to the sea surface wind field. Estimation of the wind field from σ^o measurements, however, requires significant processing. This paper is a comparative study of four objective functions within the framework of a new wind field retrieval procedure and shows that the retrieval procedures based on the classical L² norm objective function, i.e., the Euclidean objective function, and the L² norm objective function as modified by Stoffelen perform best.

Le scattéromètre est un capteur micro-onde actif capable de mesurer simultanément la section efficace radar normalisée σ^o de la surface de la mer avec une précision radiométrique élevée à différents angles azimutaux. Le processus de diffusion gouvernant l'interaction entre l'onde électromagnétique et la surface de la mer permet de relier ces mesures au champ de vent à la surface de la mer. Cependant, l'estimation du champ de vent à partir des mesures de σ^o requiert une quantité appréciable de traitements. Dans cet article, nous faisons une étude comparative de quatre fonctions d'objectif dans le cadre d'une nouvelle procédure d'extraction du champ de vent. L'étude démontre que les procédures d'extraction basées sur la fonction d'objectif classique de la norme L², i.e., la fonction euclidienne et la fonction d'objectif de la norme L² telle que modifiée par Stoffelen offrent le meilleur potentiel.[Traduit par la Rédaction]