Ny radaranalysemetode kan forbedre vinterflodens sikkerhed

Engram og holdet forfinede og validerede deres databehandling for at reducere klassifikationerne til fire:is, åbent vand, mindre sikker is og mindre sikker åbent vand. For at gøre dette arbejdede de med to typer radardata:vertikal-lodret og vertikal-horisontal.

For vertikal-vertikal har den elektromagnetiske bølge af både den transmitterede og returnerede radarstråle toppe og dale, svarende til stigningen og faldet af havbølger.

For vertikal-horisontal er den transmitterede elektromagnetiske bølge som havbølgerne, men bølgen, der vender tilbage fra det målrettede objekt, er orienteret side til side, svarende til hvordan en slange bevæger sig.

Det er vigtigt, fordi de forskellige kombinationer kan afsløre forskellige datafunktioner.

Data er også påvirket af den vinkel, som selve radarstrålen er rettet mod et mål. Forskellige vinkler kan give forskellige perspektiver og derfor forskellig information.

Engram brugte data fra European Space Agencys Sentinel-1-satellit. Disse data er arkiveret hos UAF's Alaska Satellite Facility.

Forskerne sammenlignede derefter SAR-dataene med luftfotos, synsfeltet for snesevis af landbaserede kameraer, luftfotos, observationer på isen og rapporter fra samfundsmedlemmer, der uploadede observationer til observatørportalen.

"Vi havde landbaserede kameraer over hele staten, og de tog et billede af floden hver dag," sagde Engram. "Og vi rådførte os med lokalsamfund og spurgte "Hvad er vigtigt for dig?'"

Engram valgte sektioner af otte floder:Colville, Noatak, Tanana, Yukon, Kantishna, Innoko, Copper og Kuskokwim, anført her i faldende rækkefølge efter breddegrad.

Holdet udvalgte steder med forskellige flodvolumener, bredder, kanaltyper og gletsjerslamindhold. De valgte også placeringer i både tundra og boreale skove, såvel som med variationer i nærliggende permafrostforhold.

"Med denne isklassificering forsøger vi at skelne mellem is og åbne huller i isen," sagde Engram. "Der er blevet lavet en masse undersøgelser, især i Canada, hvor man ser på forskellige typer is. Det gjorde vi ikke. Vi gik bare på is mod åbent vand."

Engram roste Alaska Satellite Facility, som er vært for dataene.

"Vi er virkelig heldige, fordi forskere har adgang til disse data, ikke kun ved University of Alaska Fairbanks, men på verdensplan," sagde hun. "Alaska Satellite Facility har gjort SAR-data meget mere anvendelige for enhver type videnskabsmand. Du behøver ikke at være SAR-specialist."

Flere oplysninger: Melanie Engram et al., Detektering af tidlige vinter åbne vandzoner på Alaska-floder ved hjælp af dobbeltpolariseret C-bånd Sentinel-1 syntetisk blænderadar (SAR), Remote Sensing of Environment (2024). DOI:10.1016/j.rse.2024.114096

Leveret af University of Alaska Fairbanks