基于多层背散射和雪演化建模方法利用 TerraSAR-X 数据分析积雪特性与结构
计算物理
2012-11-15 v1 大气与海洋物理
地球物理
摘要
最近发射的高精度合成孔径雷达 (SAR) 卫星，如 TerraSAR-X、COSMO-SkyMed 等，展现出对冰冻圈进行更好观测和表征的巨大潜力。本研究介绍了一种新方法，利用高频 (X 波段) SAR 数据和电磁背散射模型 (EBM) 来约束详细的积雪模型 Crocus。一个基于辐射传输理论的积雪 EBM（此前用于 C 波段应用）被改编用于 X 波段。该前向模型根据由雪光学晶粒半径和密度组成的实测或模拟积雪地层剖面，计算不同极化通道的背散射系数。然后将输出结果与星载 TerraSAR-X 获取数据进行比较，以评估前向模型。接下来，基于 EBM 开发了伴随算子，并将其用于变分分析方案中，以最小化模拟与 SAR 观测之间的差异。利用在 Argenti\`ere 冰川（法国阿尔卑斯山勃朗峰山脉）获取的 TerraSAR-X 时间序列数据和原位测量数据，对 EBM 和数据同化方案进行了评估。结果表明，经过分析过程获得的积雪地层剖面与实测剖面的吻合度高于初始剖面，从而证明了同化 SAR 数据以模拟雪演化的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.1211.3278,
title = {Analysis of snowpack properties and structure from TerraSAR-X data, based on multilayer backscattering and snow evolution modeling approaches},
author = {Xuan-Vu Phan and Laurent Ferro-Famil and Michel Gay and Yves Durand and Marie Dumont and Sophie Allain and Guy D'Urso},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.3278},
year = {2012}
}
备注
Draft version, 22 pages, 14 figures, submitted on IEEE JSTARS