| Titre | An automated procedure to map breaking river ice with C-band HH SAR data |
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| Auteur | van der Sanden, J J ; Drouin, H; Geldsetzer, T |
| Source | Remote Sensing of Environment vol. 252, 112119, 2020 p. 1-14, https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.112119 |
| Image |  |
| Année | 2020 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20200475 |
| Éditeur | Elsevier |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.112119 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf; html |
| Sujets | télédétection; imagerie par satellite; eaux de surface; rivières; glace; techniques de cartographie; modèles; milieu hydrologique; inondations; climat; météorologie; Méthodologie; Automatisation;
Classification; Infrastructure; géophysique; Sciences et technologie; Nature et environnement |
| Illustrations | cartes de localisation; tableaux; organigrammes; histogrammes; graphiques; modèles; cartes géolscientiques généralisées; photographies; séries chronologiques |
| Programme | Centre canadien de télédétection Soutien aux employés et le leadership |
| Diffusé | 2020 10 07 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
The development of effective strategies to manage the river ice breakup process or the associated risks is hindered by a lack of understanding and information.
Radar earth observation satellites offer excellent potential for collecting up-to-date information on the conditions of and changes in river ice cover during the breakup period. This text describes the development, performance and limitations of an
automated procedure to map breaking river ice by means of C-band, HH-polarized Synthetic Aperture Radar (SAR) images. An original two-step supervised classification model (IceBC), which uses backscatter intensities, lies at the core of the procedure.
First, IceBC identifies three primary classes: water, sheet ice and rubble ice. Next, each primary ice class is divided in three secondary classes that denote top surface roughness scale differences. Input images must have incidence angles from ~27°
to ~60°. Below ~36°, IceBC may assign a class labelled 'unclassified' to water or sheet ice pixels. The primary classification model yields overall accuracies of ~86% and ~93% for independent test pixels with incidence angles less than or equal to
~49° and greater than or equal to ~29° or greater than or equal to ~36°, respectively. The associated class accuracies for water, sheet ice and rubble ice are ~97% & 96%, ~69% & 85% and ~97% & 99%. Given its connection to ice jam flood events, the
classification accuracy achieved for rubble ice is particularly important. Maps produced by means of IceBC comprise detailed spatial information regarding ice cover conditions and the development of the breakup process. Their quality may be affected
by: freezing conditions, wet snow cover, meltwater pools, infrastructure, rapids or high winds. Monitoring is the key to managing the impacts of most of these challenges. An IceBC prototype has been used operationally since 2015. |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
Au Canada, une inondation sur trois est causée par des embâcles sur des rivières. Le Service de géomatique d'urgence (SGU) de Ressources
naturelles Canada contribue à protéger la population canadienne contre les risques d'inondation liés aux embâcles en fournissant des produits cartographiques en temps quasi réel à Sécurité publique Canada et à d'autres organismes de gestion des
urgences. Le présent document rend compte d'une étude qui a permis d'améliorer la capacité opérationnelle de cartographie des débâcles de rivières du SGU. Le document décrit la conception, le rendement et les limites d'une méthode de cartographie
automatisée de l'état des glaces à partir de données d'images obtenues par des satellites radar d'observation de la Terre, notamment le RADARSAT-2 et la mission de la Constellation RADARSAT du Canada. La méthode est fondée sur un nouveau modèle de
classification. Les cartes produites montrent l'eau et les deux principaux types de couvert de glace, soit la glace unie et la blocaille de glace. Les embâcles sont constitués de blocaille de glace, et les données sur la présence, l'ampleur et le
déplacement de ce type de glace sont donc particulièrement intéressantes. Une vérification de la méthode a donné des exactitudes de classification allant jusqu'à 96 % pour l'eau, à 85 % pour la glace unie et à 99 % pour la blocaille. Les conditions
de gel, une couverture de neige mouillée, la présence d'eau de fonte sur la glace, les infrastructures, les rapides et les vents violents peuvent entraîner des inexactitudes ou des ambiguïtés sur les cartes. Ces lacunes peuvent être gérées par
l'acquisition et l'analyse systématiques et répétées d'images, c'est-à-dire par une étroite surveillance. |
| GEOSCAN ID | 327359 |
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