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http://hdl.handle.net/11422/28341
| Type: | Dissertação |
| Title: | Evaluation of a linear expression for retrieval of directional wave spectra from complex sar look cross spectra |
| Author(s)/Inventor(s): | Corrêa, Yuri de Oliveira Brasil |
| Advisor: | Carvalho, Nelson Violante |
| Co-advisor: | Carvalho Filho, Luiz Mariano Paes de |
| Abstract: | A viabilidade de um método de inversão linear, aplicado a espectros cruzados complexos de imagens SAR para recuperar espectros direcionais de ondas, é investigada. O método proposto é computacionalmente eficiente e não requer nenhuma informação a priori de modelos de ondas ou atmosféricos. Vários casos teste de espectros de imagens SAR complexos foram simulados considerando uma ampla gama de valores de esbeltez de onda para diferentes configurações de satélites. Os resultados dos casos simulados foram empregados para corrigir viés, ao passo que espectros direcionais obtidos de espectros cruzados de Nível 1 são recuperados. As não linearidades, não contabilizadas na aplicação da inversão linear, são quantificáveis, pois dependem da configuração do satélite e da posição relativa do espectro de onda de pico em relação ao cut-off azimutal. Os espectros de onda recuperados com o Método de Inversão Linear de um ground track do Envisat foram avaliados contra a reanálise ECMWF, ERA5, e comparados com os resultados dos espectros do modo onda ESA Nível 2 WVW. Ambos métodos apresentaram resultados semelhantes em termos de RMSE e SI para altura significativa, comprimento de onda de pico e direção de propagação de pico. A forma dos espectros directionais de onda recuperados com o Método de Inversão Linear apresentou melhor similaridade com os espectros ERA5, em comparação com os espectros WVW. Além disso, em cerca de um terço dos casos, o método ESA não resolveu a ambiguidade direcional. Os resultados preliminares empregando o Método de Inversão Linear são promissores, especialmente considerando sua simplicidade e desempenho contra os espectros de ondas obtidos pela ESA |
| Abstract: | The feasibility of a Linear Inversion Method applied to SAR cross spectra to retrieve wave directional spectra is investigated. The proposed method is compu tationally efficient and does not require any a priori information from wave or at mospheric models. Several test cases of complex SAR image spectra were simulated considering a broad range of values of steepness for different satellite configurations. The results of the simulated cases were employed to correct biases while retrieving directional wave spectra from Level 1 cross spectra. The nonlinearities, not accounted for when applying a linear inversion, are quantifiable as they depend on the satellite configuration and the relative position of the peak wave spectrum in relation to the azimuth cut-off. The wave spectra retrieved with the Linear Inversion Method from an Envisat ground track were evaluated against the ECMWF reanalysis ERA5 and compared to the results of ESA Level 2 WVW wave mode spectra. Both meth ods presented similar results in terms of RMSE and SI for significant wave height, peak wavelength and peak propagation direction. The shape of the directional wave spectra retrieved with the Linear Inversion Method presented better similarity with the ERA5 spectra, in comparison with the WVW spectra. Moreover, in around one third of the cases, the ESA method did not resolve the directional ambiguity. The preliminary results employing the Linear Inversion Method are encouraging, specially considering its simplicity and performance against the ESA distributed wave spectra |
| Keywords: | Inversão linear Imagens SAR Radar de Abertura Sintética Espectro de imagem Espectros direcionais Espectros cruzados Espectros de onda |
| Subject CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICA::HIDRODINAMICA DE NAVIOS E SISTEMAS OCEANICOS::RESISTENCIA HIDRODINAMICA |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica |
| Production unit: | Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | Feb-2022 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | eng |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Citation: | CORRÊA, Yuri de Oliveira Brasil. Evaluation of a linear expression for retrieval of directional wave spectra from complex sar look cross spectra. 2022. 49 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022. |
| Appears in Collections: | Engenharia Oceânica |
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