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A sensitivity analysis of the standard deviation of the co-polarized phase difference for sea oil slick observation

Buono, Andrea und Nunziata, Ferdinando und de Macedo, Carina Regina und Velotto, Domenico und Migliaccio, Maurizio (2019) A sensitivity analysis of the standard deviation of the co-polarized phase difference for sea oil slick observation. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 57 (4), 2022 -2030. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/TGRS.2018.2870738. ISSN 0196-2892.

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Offizielle URL: https://doi.org/10.1109/TGRS.2018.2870738

Kurzfassung

In this paper, a time series of 33 TerraSAR-X copolarized synthetic aperture radar (SAR) imagery collected in Stripmap mode over the Gulf of Mexico in a wide range of incidence angles and sea-state condition is exploited, together with a theoretical framework based on the X-Bragg scattering model, to analyze the effects of noise, angle of incidence, (AOI) and wind speed on the standard deviation of the copolarized phase difference (σφc) evaluated over sea surface with and without oil slicks. This large data set represents an unprecedented opportunity to analyze, for the first time, the influence of both SAR acquisition and surface parameters on the broadening of the copolarized phase difference probability density function (pdf), pφc(φc). Experimental results show that the X-Bragg scattering model, here adopted to predict the sea surface pφc(φc), gives an understanding of the increasing trend of σφc with respect to AOI. It is shown that the noise significantly contributes to broaden pφc(φc) over both slick-free and slick-covered sea surface, while the effects of low-to-moderate wind regimes are negligible. In addition, σφc exhibits a larger sensitivity to the scene variability, if compared to single-polarization intensity channels, over both slick-free and oil-covered sea surface. This sensitivity is more pronounced at lower AOIs due to the higher noise equivalent sigma zero (NESZ) that affects larger AOIs.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/116319/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:first published online: Oct. 10, 2018
Titel:A sensitivity analysis of the standard deviation of the co-polarized phase difference for sea oil slick observation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Buono, AndreaUniversità di Napoli Parthenope, Dipartimento di Ingegneria, 80143 Napoli, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nunziata, FerdinandoUniversità di Napoli Parthenope, Dipartimento di Ingegneria, 80143 Napoli, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
de Macedo, Carina ReginaUniversità di Napoli Parthenope, Dipartimento di Ingegneria, 80143 Napoli, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Velotto, DomenicoDomenico.Velotto (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8592-0652NICHT SPEZIFIZIERT
Migliaccio, Mauriziomaurizio.migliaccio (at) uniparthenope.itNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:April 2019
Erschienen in:IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:57
DOI:10.1109/TGRS.2018.2870738
Seitenbereich:2022 -2030
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERTIEEENICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:0196-2892
Status:veröffentlicht
Stichwörter:multi-polarization, backscattering, oil seepages, TerraSAR-X, time series, polarimetry, SAR, Oceanography
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - SAR-Methoden
Standort: Bremen , Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > SAR-Signalverarbeitung
Hinterlegt von: Kaps, Ruth
Hinterlegt am:22 Nov 2018 10:56
Letzte Änderung:23 Jul 2022 13:44

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