Evaluation of new spaceborne SAR sensors for sea-ice monitoring in the Baltic Sea

Abstract

In this study, synthetic aperture radar (SAR) data from the Advanced Land Observing Satellite (ALOS) and the Envisat, RADARSAT-2, and TerraSAR-X satellites were compared to evaluate their usefulness for sea-ice monitoring in the Baltic Sea. Radar signature characteristics at different frequencies, polarizations, and spatial resolutions are presented for three examples from 2009. C-band like-polarization data, which have been used for operational sea-ice mapping since the early 1990s, serve as a reference. Advantages and disadvantages were identified for the different SAR systems and imaging modes. One conclusion is that cross-polarized data improve the discrimination between sea ice and open water. Another observation is that it is easier to identify ice ridges in L-band data than in images from shorter wavelengths. The information content of X- and C-band images is largely equivalent, whereas L-band data provide complementary information. L-band SAR also seems to be less sensitive to wet snow cover on the ice.

Dans cette étude, on compare des données RSO (« radar à synthèse d'ouverture ») des satellites ALOS (« Advanced Land Observing Satellite »), Envisat, RADARSAT-2 et TerraSAR-X afin d'évaluer leur utilité pour le suivi de la glace de mer dans la mer Baltique. On présente les caractéristiques des signatures radar à différentes fréquences, polarisations et résolutions spatiales au moyen de trois exemples de 2009. Des données de polarisation semblables aux données en bande C, utilisées dans le contexte de la cartographie opérationnelle de la glace de mer depuis le début des années quatre-vingt-dix, servent de référence. Les avantages et les désavantages des différents systèmes et modes d'acquisition RSO ont été identifiés. Une des conclusions est à l'effet que les données de polarisation croisée améliorent la discrimination entre la glace de mer et l'eau libre. Il a été possible également d'observer qu'il est plus facile d'identifier les crêtes de glace dans les données en bande L qu'à partir d'images à longueurs d'onde plus courtes. Le contenu en information des images en bande X et C est généralement équivalent, alors que les données en bande L fournissent une information complémentaire. Les données RSO en bande L semblent aussi être moins sensibles au couvert de neige mouillée sur la glace.[Traduit par la Rédaction]