Potential for RADARSAT-2 interferometry: glacier monitoring using speckle tracking

Abstract

Satellite radar interferometry using differential phase and speckle tracking has emerged as an effective tool for monitoring glacier surface motion. The 24-day repeat orbit of RADARSAT-1 has limited the application of both these techniques to glaciers at high latitudes where long periods of sub-zero temperatures preserve surface conditions and hence coherence. To date, speckle tracking has been particularly successful for velocity measurements of large, fast-flowing glaciers and ice streams. The left-looking mode used in the RADARSAT-1 Antarctic Mapping Mission enabled the first major acquisition of interferometric data and hence large scale velocity mapping of parts of Antarctica. RADARSAT-2 will build upon this success by having easily interchangeable left- and right-imaging modes, enabling complete views of both the Arctic and the Antarctic on a regular basis. The upcoming satellite will also have an ultra-fine resolution mode (~3 m) that will reduce the stringent baseline requirements for interferometry and will make the speckle tracking technique suitable for smaller and slower glaciers. Potentially, the high resolution mode could reduce the errors in the speckle tracking method to tens of centimetres; this would make the technique appropriate for monitoring other types of terrain displacement, e.g., seismic or volcanic activity, or even terrain subsidence or slope creep.

L'interférométrie satellitaire radar utilisant la différence de phase et le suivi du chatoiement est devenue un outil efficace pour le suivi des mouvements de surface des glaciers. L'orbite d'une répétitivité de 24 jours de RADARSAT-1 a restreint l'application de ces deux techniques aux glaciers en haute altitude, là où les longues périodes de températures sous-zéro préservent les conditions de surface et ainsi la cohérence. À ce jour, le suivi du chatoiement a été particulièrement efficace pour mesurer la vitesse des grands glaciers à mouvement rapide et les coulées de glace. Le mode de visée à gauche utilisé dans le cadre de la Mission de cartographie de l'Antarctique de RADARSAT-1 a permis la première acquisition majeure de données interférométriques et ainsi de réaliser la cartographie à grande échelle de la vitesse de mouvement dans certaines régions de l'Antarctique. RADARSAT-2, basé sur le succès de cette mission, proposera des modes de visée à gauche et à droite facilement interchangeables, permettant ainsi des vues complètes de l'Arctique et de l'Antarctique sur une base régulière. Le satellite à venir sera aussi doté d'un mode à résolution ultra-fine (~3 m) qui réduira les contraintes sévères de base pour l'interférométrie et qui rendra la technique de suivi du chatoiement applicable aux glaciers plus petits et plus lents. Potentiellement, le mode à haute résolution pourrait permettre de réduire les erreurs dans la méthode de suivi du chatoiement de l'ordre de dizaines de centimètres. Ceci rendra la technique applicable pour le suivi d'autres types de mouvement de terrain, i.e., les activités séismiques ou volcaniques ou même la subsidence de terrain ou la reptation.

[Traduit par la Rédaction]