| Titre | Snow water equivalent change mapping from slope-correlated synthetic aperture radar interferometry (InSAR) phase variations |
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| Auteur | Eppler, J; Rabus, B; Morse, P |
| Source | The Cryosphere vol. 16, 2022 p. 1497-1521, https://doi.org/10.5194/tc-16-1497-2022  Accès ouvert |
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| Année | 2022 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20210443 |
| Éditeur | EGU |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.5194/tc-16-1497-2022 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf |
| Province | Territoires du Nord-Ouest |
| SNRC | 107B |
| Lat/Long OENS | -136.0000 -132.0000 69.0000 68.0000 |
| Sujets | neige; techniques de cartographie; levés à l'infrarouge; imagerie radar; Sciences et technologie; géologie des dépôts meubles/géomorphologie |
| Illustrations | images satellitaires; graphiques; graphiques; tableaux |
| Programme | Géosciences de changements climatiques Pergélisols |
| Diffusé | 2022 06 02 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
Area-based measurements of snow water equivalent (SWE) are important for understanding earth system processes such as glacier mass balance, winter hydrological
storage in drainage basins, and ground thermal regimes. Remote sensing techniques are ideally suited for wide-scale area-based mapping with the most commonly used technique to measure SWE being passive microwave, which is limited to coarse spatial
resolutions of 25 km or greater and to areas without significant topographic variation. Passive microwave also has a negative bias for large SWE. Another method is repeat-pass synthetic aperture radar interferometry (InSAR) that allows measurement of
SWE change at much higher spatial resolution. However, it has not been widely adopted because (1) the phase unwrapping problem has not been robustly addressed, especially for interferograms with poor coherence, and (2) SWE change maps scaled directly
from repeat-pass interferograms are not an absolute measurement but contain unknown offsets for each contiguous coherent area. We develop and test a novel method for repeatpass InSAR-based dry-snow SWE estimation that exploits the sensitivity of the
dry-snow refraction-induced InSAR phase to topographic variations. The method robustly estimates absolute SWE change at spatial resolutions of <1 km without the need for phase unwrapping. We derive a quantitative signal model for this new SWE change
estimator and identify the relevant sources of bias. The method is demonstrated using both simulated SWE distributions and a 9-year RADARSAT-2 (C-band, 5.405 GHz) spotlight-mode dataset near Inuvik, Northwest Territories (NWT), Canada. SWE results
are compared to in situ snow survey measurements and estimates from ERA5 reanalysis. Our method performs well in high-relief areas, thus providing complementary coverage to passive-microwave-based SWE estimation. Further, our method has the advantage
of requiring only a single wavelength band and thus can utilize existing spaceborne synthetic aperture radar systems. |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
L'équivalent en eau de la neige (SWE) est une mesure de la quantité d'eau contenue dans une section transversale de la couverture neigeuse. Il
s'agit de la première méthode développée pour fournir une estimation directe de la SWE à partir de systèmes de radar à synthèse d'ouverture spatiaux. Nous testons la méthode avec des images satellites sur Inuvik, NT, où nous avons des mesures sur le
terrain des propriétés de la neige à comparer avec les résultats. Notre méthode fonctionne bien dans les zones à relief élevé et dans les zones à fort SWE (>150 mm), offrant ainsi une couverture complémentaire aux autres méthodes d'estimation SWE
basées sur le radar. Notre méthode a également l'avantage de ne nécessiter qu'une seule bande de longueur d'onde et peut donc utiliser les systèmes radar à synthèse d'ouverture spatiaux existants. |
| GEOSCAN ID | 329293 |
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