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Retrieval of Wind and Total Surface Current Vectors Using Experimental Bidirectional Along-Track Interferometric TanDEM-X Data

Caldarella, Nina und Lopez-Dekker, Paco und Prats-Iraola, Pau und Nouguier, Frédéric und Chapron, Betrand und Zonno, Mariantonietta und Rodriguez-Cassola, Marc (2022) Retrieval of Wind and Total Surface Current Vectors Using Experimental Bidirectional Along-Track Interferometric TanDEM-X Data. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 60, Seiten 1-12. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/TGRS.2022.3147490. ISSN 0196-2892.

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Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9696336

Kurzfassung

Observations of wind and ocean surface velocity vectors by along-track interferometry (ATI) with the synthetic aperture radar (SAR) are not only important for direct applications but also to increase understandings of ocean upper layer mixing, air–ocean interactions, and mapping submesoscale (1–10 km) structures. An experimental bidirectional (BiDi) ATI acquisition mode of TanDEM-X observes with two squinted beams separated by an angle of approximately 13.2º in azimuth on the ground. The baseline is very short, and the along-track interferometric phase (ATI phase) of the ocean surface in the line-of-sight direction of the beams can be interpreted as a total Doppler velocity. The 2-D Doppler velocity field will thus include wind-wave detected motions. In this article, Doppler velocity fields acquired from this experimental acquisition mode are presented. The sequential retrieval of wind vector and total surface current vectors (TSCV) is demonstrated on the BiDi TanDEM-X data. The retrieval algorithm builds on existing geophysical model functions (GMFs) of normalized radar cross section (NRCS) and Doppler velocity. XMOD2 and a GMF based on the Elfouhaily ocean wave spectrum coupled with a Kirchhoff approximation (EOWS&KA) are used. The retrieved wind fields are generally consistent with the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) ERA-5. While the ATI phase errors are small, the retrieved TSCV field looks promising. Acquisitions were located at sea over the tip of the Novaya Zemlya in Russia and over an area near Tromsø, Norway.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/190514/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:©2022 IEEE. Personal use of this material is permitted. However, permission to reprint/republish this material for advertising or promotional purposes or for creating new collective works for resale or redistribution to servers or lists, or to reuse any copyrighted component of this work in other works must be obtained from the IEEE
Titel:Retrieval of Wind and Total Surface Current Vectors Using Experimental Bidirectional Along-Track Interferometric TanDEM-X Data
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Caldarella, NinaNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0002-8202-1088NICHT SPEZIFIZIERT
Lopez-Dekker, PacoNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0002-0221-4403NICHT SPEZIFIZIERT
Prats-Iraola, PauNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0002-7583-2309NICHT SPEZIFIZIERT
Nouguier, FrédéricNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0002-7551-0158NICHT SPEZIFIZIERT
Chapron, BetrandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zonno, MariantoniettaNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0001-9537-1899NICHT SPEZIFIZIERT
Rodriguez-Cassola, MarcNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:28 Januar 2022
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:60
DOI:10.1109/TGRS.2022.3147490
Seitenbereich:Seiten 1-12
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:0196-2892
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Along-track interferometry (ATI), bidirectional (BiDi) synthetic aperture radar (SAR), ocean surface current vectors, TanDEM-X, wind vectors
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R - keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - keine Zuordnung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme
Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme > SAR-Technologie
Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme > Radarkonzepte
Hinterlegt von: Prats, Dr. Pau
Hinterlegt am:23 Nov 2022 06:10
Letzte Änderung:19 Sep 2023 13:19

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