An evaluation about ocean direcional wave spectrum retrieval from synthetic aperture radar data

Autor:	Santos, Felipe Marques dos
Přispěvatelé:	Carvalho Filho, Luiz Mariano Paes de, Carvalho, Nelson Violante de, Gama, Rogério Martins Saldanha da, Baptista Neto, José Antônio, Miranda, Fernando Pellon de
Jazyk:	portugalština
Rok vydání:	2016
Předmět:	Ondas oceânicas ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA [CNPQ] Hasselmann transformation Mechanical Engineering Directional wave spectrum Transformação de Hasselmann Radar de abertura sintética Engenharia Mecânica Synthetic aperture radar Espectro direcional de ondas Ocean waves Sensibility Sensibilidade
Zdroj:	Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) instacron:UERJ
Popis:	Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:08:53Z No. of bitstreams: 4 Felipe Marques dos Santos_Pt1.pdf: 7666659 bytes, checksum: 3bee5947023f256adc00aec115585ecc (MD5) Felipe Marques dos Santos_Pt2.pdf: 14156270 bytes, checksum: d3ca2b3263e188726bced8ef05f45229 (MD5) Felipe Marques dos Santos_Pt3.pdf: 14855179 bytes, checksum: d3b6f8c32c2549e08cc7165353061763 (MD5) Felipe Marques dos Santos_Pt4.pdf: 9980854 bytes, checksum: 772cb95146dced296c60ba05ccb12c21 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:08:53Z (GMT). No. of bitstreams: 4 Felipe Marques dos Santos_Pt1.pdf: 7666659 bytes, checksum: 3bee5947023f256adc00aec115585ecc (MD5) Felipe Marques dos Santos_Pt2.pdf: 14156270 bytes, checksum: d3ca2b3263e188726bced8ef05f45229 (MD5) Felipe Marques dos Santos_Pt3.pdf: 14855179 bytes, checksum: d3b6f8c32c2549e08cc7165353061763 (MD5) Felipe Marques dos Santos_Pt4.pdf: 9980854 bytes, checksum: 772cb95146dced296c60ba05ccb12c21 (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico This work investigated the directional ocean wave spectra retrieval from SAR images using Hasselmann s inversion technique. The research was carried out on two fronts that were based on the adaptation of the inversion technique to process images of the recently launched satellites, Sentinel-1A & 1B, and the development of the Spectral Processor, a tool that generates a synthetic SAR image spectrum from a provided directional wave spectrum. The first one proposed the processing of two real SAR images obtained by Sentinel satellites using first-guess from the NOAA Wavewatch III numerical model and in situ control data from NDBC buoys. The second work front proposed and executed an extensive methodology for sensitivity analysis of the inversion technique, original and modified, in relation to the first-guess. In particular, the impacts of the variation of the main direction, wavelength and significant wave height of the first-guess on the recovered wave spectrum were evaluated using a robust SAR data processing and simulation system, which consists on the coupling of the Spectral Processor to the inversion technique. A total of 4908 experiments were performed and analysed according to the proposed evaluation criteria and indicators. The results indicated that the adaptation of the inversion technique for the use of Sentinel images was quite effective. Regarding the sensitivity analysis, it was verified that the modified inversion technique presented better results than those presented by its original formulation. It was possible to associate first-guess wave parameters variation ranges and generalized limits of wavelength and significant height values with satisfactory results. Finally, it was verified that the effects of the directional variation of the waves change according to the other wave parameters involved. Neste trabalho foram investigadas algumas questões sobre a obtenção de espectros direcionais de ondas oceânicas a partir de imagens SAR utilizando-se a técnica de inversão de Hasselmann. A investigação realizada se deu em duas frentes que se basearam na adaptação da técnica de inversão para processar imagens dos satélites recém lançados, Sentinel-1A&1B, e no desenvolvimento do Processador Espectral, ferramenta que gera um espectro de imagem SAR sintético a partir de um espectro direcional de ondas fornecido. A primeira frente de trabalho propôs o processamento de duas imagens SAR reais obtidas pelos satélites Sentinel com uso de first-guess oriundo do modelo numérico NOAA Wavewatch III e dados de controle, in situ, de boias da NDBC. A segunda frente de trabalho propôs e executou uma extensa metodologia para análise de sensibilidade da técnica de inversão, original e modificada, em relação ao first-guess. Em particular, foram avaliados os impactos da variação da direção principal, comprimento de onda e altura significativa do first-guess sobre o espectro de ondas recuperado usando-se um robusto sistema de simulação e processamento de dados SAR, que consiste do acoplamento do Processador Espectral à técnica de inversão. Foram realizados 4908 experimentos avaliados utilizando-se alguns critérios e indicadores numéricos propostos. Os resultados indicam que a adaptação da técnica de inversão para uso de imagens Sentinel foi bastante efetiva. No que diz respeito à análise de sensibilidade, foi verificado que a técnica de inversão modificada apresentou resultados melhores do que em sua formulação original. Foi possível associar intervalos de variação dos parâmetros de onda do first-guess e intervalos generalizados de valores do comprimento de onda e da altura significativa a resultados satisfatórios. Por fim, verificou-se que os efeitos da variação direcional das ondas mudam conforme os demais parâmetros de onda envolvidos.
Databáze:	OpenAIRE
Externí odkaz:	https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=od______3056::e7cccdfa2a19b1cc5ea75ef79d82e482 http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11668 Zobrazit plný text záznamu