Assimilative 2-D Lagrangian Transport Model for the Estimation of Oil Leakage Parameters From SAR Images: Application to the Montara Oil Spill

Autor: Gregoire Mercier, Budhi Gunadharma Gautama, Ronan Fablet, Nicolas Longepe
Přispěvatelé: Lab-STICC_IMTA_CID_TOMS, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Collecte Localisation Satellites (CLS), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Département Signal et Communications (IMT Atlantique - SC), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Lab-STICC_TB_CID_TOMS, École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing
IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, IEEE, 2016, 9 (11), pp.4962-4969. ⟨10.1109/JSTARS.2016.2606110⟩
ISSN: 1939-1404
DOI: 10.1109/JSTARS.2016.2606110⟩
Popis: Indonesia is particularly vulnerable to oil spill since Indonesian waters, which account for 80% of its territory, involve a very active maritime traffic and a large number of onshore and offshore oil platforms. Within the framework of Infrastructure Development Space Oceanography project, we address the operational synthetic aperture radar (SAR) based monitoring of oil spill in Indonesian waters from space. This work focuses on the assimilation of SAR observations into a 2-D Lagrangian trajectory model. The simulated surface oil trajectories are compared to the satellite observations in subsequent forecast cycles for veracity testing by estimating best leakage parameters of detected oil spills. As a case study, we consider a large oil spill event that took place in Indonesian waters in Fall 2009, referred to as the Montara oil spill. A novel methodology has been developed, which combines SAR-based oil spill detection using a Lagrangian analysis and numerical tools. Our model relies on four key parameters: wind-related and current-related drift parameters, and the origin and the duration of the oil leakage. Given an SAR-derived oil spill detection, a numerical inversion is used to optimize these model parameters, so that the simulated drift matches the SAR-derived observation. The demonstration of the relevance of the proposed scheme for the Montara oil spill and further discussion on operational interest for satellite-based oil spill monitoring can be useful in rapid response system in Indonesia.
Databáze: OpenAIRE
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