Published January 1, 2020
| Version v1
Publication
Open
Empirical Removal of Tides and Inverse Barometer Effect on DInSAR From Double DInSAR and a Regional Climate Model
Creators
- 1. Université Libre de Bruxelles
- 2. University of Liège
- 3. Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
- 4. National University of Río Negro
Description
Ice shelves-the floating extensions of the Antarctic ice sheet-regulate the Antarctic contribution to sea-level rise by restraining the grounded ice flowing from upstream. Therefore, ice-shelf change (e.g., ice-shelf thinning) results in accelerated ice discharge into the ocean, which has a direct effect on sea level. Studying ice-shelf velocity allows the monitoring of the ice shelves' stability and evolution. Differential synthetic aperture radar interferometry (DInSAR) is a common technique from which highly accurate velocity maps can be inferred at high resolution. Because ice shelves are afloat, small sea-level changes-i.e., ocean tides and varying atmospheric pressure (aka inverse barometer effect) lead to vertical displacements. If not accounted for in the interferometric process, these effects will induce a strong bias in the horizontal velocity estimation. In this article, we present an empirical DInSAR correction technique from geophysical models and double DInSAR, with a study on its variance propagation. The method is developed to be used at large coverage on short timescales, essential for the near-continuous monitoring of rapidly changing areas on polar ice sheets. We used Sentinel-1 SAR acquisitions in interferometric wide and extra -wide swath modes. The vertical interferometric bias is estimated using a regional climate model (MAR) and a tide model (CATS2008). The study area is located on the Roi Baudouin Ice Shelf in Dronning Maud Land, East Antarctica. Results show a major decrease (67 m·a -1 ) in the vertical-induced displacement bias.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تنظم الجروف الجليدية - الامتدادات العائمة للغطاء الجليدي في أنتاركتيكا - مساهمة أنتاركتيكا في ارتفاع مستوى سطح البحر عن طريق تقييد تدفق الجليد الأرضي من المنبع. لذلك، يؤدي تغير الجرف الجليدي (على سبيل المثال، ترقق الجرف الجليدي) إلى تسارع تصريف الجليد في المحيط، مما له تأثير مباشر على مستوى سطح البحر. تسمح دراسة سرعة الجرف الجليدي بمراقبة استقرار الجرف الجليدي وتطوره. قياس التداخل بالرادار ذي الفتحة التركيبية التفاضلية (DInSAR) هو تقنية شائعة يمكن من خلالها استنتاج خرائط السرعة عالية الدقة بدقة عالية. نظرًا لأن الجروف الجليدية عائمة، فإن التغيرات الصغيرة في مستوى سطح البحر - أي المد والجزر في المحيطات والضغط الجوي المتغير (المعروف أيضًا باسم تأثير البارومتر العكسي) تؤدي إلى الإزاحات الرأسية. إذا لم يتم أخذها في الاعتبار في عملية قياس التداخل، فإن هذه التأثيرات ستحفز تحيزًا قويًا في تقدير السرعة الأفقية. في هذه المقالة، نقدم تقنية تصحيح DInSAR التجريبية من النماذج الجيوفيزيائية و DInSAR المزدوج، مع دراسة حول انتشار التباين. تم تطوير هذه الطريقة لاستخدامها في تغطية كبيرة على نطاقات زمنية قصيرة، وهي ضرورية للرصد شبه المستمر للمناطق سريعة التغير على الصفائح الجليدية القطبية. استخدمنا عمليات الاستحواذ على Sentinel -1 SAR في أوضاع التداخل واسعة النطاق وخارجها. يتم تقدير الانحياز الرأسي لقياس التداخل باستخدام نموذج المناخ الإقليمي (MAR) ونموذج المد والجزر (CATS2008). تقع منطقة الدراسة على الجرف الجليدي روي بودوين في درونينغ مود لاند، شرق القارة القطبية الجنوبية. تظهر النتائج انخفاضًا كبيرًا (67 m·a -1) في تحيز الإزاحة المستحث عموديًا.Translated Description (French)
Les plates-formes de glace - les extensions flottantes de la calotte glaciaire antarctique - régulent la contribution de l'Antarctique à l'élévation du niveau de la mer en retenant la glace échouée qui s'écoule d'amont. Par conséquent, le changement de la banquise (par exemple, l'amincissement de la banquise) entraîne une décharge accélérée de glace dans l'océan, ce qui a un effet direct sur le niveau de la mer. L'étude de la vitesse des plateaux de glace permet de suivre la stabilité et l'évolution des plateaux de glace. L'interférométrie radar à ouverture synthétique différentielle (DInSAR) est une technique courante à partir de laquelle des cartes de vitesse très précises peuvent être déduites à haute résolution. Parce que les plates-formes de glace sont à flot, de petits changements du niveau de la mer, c'est-à-dire les marées océaniques et la pression atmosphérique variable (effet baromètre inverse), entraînent des déplacements verticaux. S'ils ne sont pas pris en compte dans le processus interférométrique, ces effets induiront un fort biais dans l'estimation de la vitesse horizontale. Dans cet article, nous présentons une technique empirique de correction DInSAR à partir de modèles géophysiques et de double DInSAR, avec une étude sur sa propagation de variance. La méthode est développée pour être utilisée à grande couverture sur des échelles de temps courtes, essentielles pour la surveillance quasi continue de zones en évolution rapide sur les calottes glaciaires polaires. Nous avons utilisé les acquisitions SAR Sentinel-1 dans des modes de fauchée interférométrique large et extra-large. Le biais interférométrique vertical est estimé à l'aide d'un modèle climatique régional (MAR) et d'un modèle de marée (CATS2008). La zone d'étude est située sur la barrière de glace du Roi Baudouin à Dronning Maud Land, en Antarctique de l'Est. Les résultats montrent une diminution majeure (67 m·a -1) du biais de déplacement induit verticalement.Translated Description (Spanish)
Las plataformas de hielo, las extensiones flotantes de la capa de hielo antártica, regulan la contribución antártica al aumento del nivel del mar al restringir el hielo en tierra que fluye desde aguas arriba. Por lo tanto, el cambio de la plataforma de hielo (por ejemplo, adelgazamiento de la plataforma de hielo) da como resultado una descarga acelerada de hielo en el océano, lo que tiene un efecto directo sobre el nivel del mar. El estudio de la velocidad de la plataforma de hielo permite monitorear la estabilidad y evolución de las plataformas de hielo. La interferometría diferencial de radar de apertura sintética (DInSAR) es una técnica común a partir de la cual se pueden inferir mapas de velocidad de alta precisión a alta resolución. Debido a que las plataformas de hielo están a flote, los pequeños cambios en el nivel del mar, es decir, las mareas oceánicas y la presión atmosférica variable (también conocido como efecto de barómetro inverso) conducen a desplazamientos verticales. Si no se tienen en cuenta en el proceso interferométrico, estos efectos inducirán un fuerte sesgo en la estimación de la velocidad horizontal. En este artículo, presentamos una técnica empírica de corrección DInSAR a partir de modelos geofísicos y DInSAR doble, con un estudio sobre su propagación de varianza. El método está desarrollado para ser utilizado con una gran cobertura en escalas de tiempo cortas, esencial para el monitoreo casi continuo de áreas que cambian rápidamente en las capas de hielo polares. Utilizamos las adquisiciones de SAR de Sentinel-1 en los modos de barrido interferométrico ancho y extra ancho. El sesgo interferométrico vertical se estima utilizando un modelo climático regional (MAR) y un modelo de mareas (CATS2008). El área de estudio se encuentra en la plataforma de hielo Roi Baudouin en Dronning Maud Land, Antártida Oriental. Los resultados muestran una disminución importante (67 m· a -1) en el sesgo de desplazamiento inducido por la verticalidad.Files
09138726.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7b9e4aad3e41888a013b2e541018aa44
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الإزالة التجريبية للمد والجزر وتأثير البارومتر العكسي على DInSAR من DInSAR المزدوج ونموذج المناخ الإقليمي
- Translated title (French)
- Suppression empirique des marées et effet de baromètre inverse sur le DInSAR à partir du Double DInSAR et d'un modèle climatique régional
- Translated title (Spanish)
- Eliminación empírica de mareas y efecto del barómetro inverso en DInSAR de DInSAR doble y un modelo climático regional
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3041035221
- DOI
- 10.1109/jstars.2020.3008497
References
- https://openalex.org/W1769133074
- https://openalex.org/W1931024221
- https://openalex.org/W1953154546
- https://openalex.org/W1979343110
- https://openalex.org/W1993091516
- https://openalex.org/W1999685058
- https://openalex.org/W2012727148
- https://openalex.org/W2015465891
- https://openalex.org/W2028721368
- https://openalex.org/W2048253968
- https://openalex.org/W2051711176
- https://openalex.org/W2069577143
- https://openalex.org/W2085508423
- https://openalex.org/W2086011904
- https://openalex.org/W2092723742
- https://openalex.org/W2104467800
- https://openalex.org/W2108001777
- https://openalex.org/W2108009942
- https://openalex.org/W2119714731
- https://openalex.org/W2129321146
- https://openalex.org/W2130122074
- https://openalex.org/W2147024895
- https://openalex.org/W2148919548
- https://openalex.org/W2150022032
- https://openalex.org/W2154509205
- https://openalex.org/W2167421857
- https://openalex.org/W2274678637
- https://openalex.org/W2326668156
- https://openalex.org/W2345492467
- https://openalex.org/W2467851353
- https://openalex.org/W2590549758
- https://openalex.org/W2605058502
- https://openalex.org/W2614316463
- https://openalex.org/W2747465961
- https://openalex.org/W2801080873
- https://openalex.org/W2809443379
- https://openalex.org/W2910990930
- https://openalex.org/W2964551989
- https://openalex.org/W3004302379