Материалы 19-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 15–19 ноября 2021 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XIX..285

Алгоритм VASIA2: расширение существующей базы данных и перспективы её использования в исследованиях морского льда

Соколова Ю.В. (1,2), Алексеева Т.А. (1,2), Афанасьева Е.В. (1), Тихонов В.В. (2,3), Раев М.Д. (2), Шарков Е.А. (2)
(1) Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Санкт-Петербург, Россия
(2) Институт космических исследований РАН
(3) Институт водных и экологических проблем СО РАН
Разработка первого отечественного алгоритма восстановления сплоченности морского льда по данным пассивного микроволнового зондирования VASIA2 (Variation Arctic/Antarctic Sea Ice Algorithm) началась в 2011 году (Тихонов и др., 2015; Tikhonov et al., 2015). Создание, совершенствование и валидация алгоритма велась совместно тремя российскими институтами: ИКИ РАН, ИФА РАН и ААНИИ. Новый алгоритм примечателен тем, что в его основе лежит физическая модель распространения микроволнового излучения в слоистых гетерогенных средах, помимо этого, что немаловажно, он прост для реализации. Исследования последних лет, посвященные сравнению алгоритма VASIA2 с другими популярными алгоритмами расчета сплоченности морского льда (ASI, NASA Team и NASA Team 2) по данным спутниковой микроволновой радиометрии, показали, что отечественный алгоритм по точности не уступает современным зарубежным разработкам (Алексеева и др., 2018, 2020; Alekseeva et al., 2019). Кроме этого, алгоритм VASIA2 позволяет рассчитывать не только сплоченность морского льда, но и площади областей ледяного покрова, занятые снежницами, однако точность определения данной характеристики еще предстоит определить.
Сегодня работы по валидации алгоритма VASIA2 ведутся в нескольких направлениях. Во-первых, стоит задача расширения существующей базы данных ежедневных полей сплоченности морского льда в Арктике и Антарктике, рассчитанных по алгоритму на основе данных радиометров SSM/I и SSMIS, за счет использования данных более высокого пространственного разрешения приборов AMSR-E и AMSR-2. Во-вторых, необходимо сделать эту базу публичной, доступной и оперативно пополняемой актуальными данными. И наконец, продолжаются работы по исследованию точности алгоритма в летний период.
Глубокое понимание всех достоинств и недостатков нового алгоритма VASIA2, с одной стороны, и доступность ежедневных карт сплоченности морского льда и снежниц за весь период наблюдений спутниковыми микроволновыми радиометрами - с другой, позволит использовать эти данные научным сообществом для более качественного анализа сезонной и межгодовой изменчивости ледяного покрова в полярных полушариях.
Работа выполнена в рамках программы модернизации системы "СЕВЕР" (Соколова Ю.В., Алексеева Т.А., Афанасьева Е.В.), а также при поддержке темы «Мониторинг», государственная регистрация № 01.20.0.2.00164 (Тихонов В.В., Раев М.Д., Шарков Е.А.).

Ключевые слова: спутниковая микроволновая радиометрия, сплоченность ледяного покрова, морской лед, снежницы
Литература:
  1. Алексеева Т.А., Тихонов В. В., Фролов С.В., Раев М.Д., Репина И.А., Соколова Ю.В., Афанасьева Е.В., Шарков Е.А., Сероветников С.С. Сравнение сплоченности ледяного покрова по данным спутниковой микроволновой радиометрии с данными визуальных судовых наблюдений. // Исследование Земли из космоса. 2018. № 6. С. 65-76. DOI: 10.31857 /S020596140003369-6.
  2. Алексеева Т.А., Раев М.Д., Тихонов В. В., Соколова Ю.В., Шарков Е.А., Фролов С.В., Сероветников С.С. Сравнительный анализ площади морского льда в Арктике, полученной по данным спутниковой микроволновой радиометрии (алгоритм VASIA2), с ледовыми картами ААНИИ // Исследование Земли из космоса. 2020. № 6. С. 17-23. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-5-269-278.
  3. Тихонов В.В., Репина И.А., Раев М.Д., Шарков Е.А., Боярский Д.А., Комарова Н.Ю. Комплексный алгоритм определения ледовых условий в полярных регионах по данным спутниковой микроволновой радиометрии (VASIA2). // Исследование Земли из космоса. 2015. № 2. С. 78-93. DOI:10.7868/S0205961415020104.
  4. Alekseeva T., Tikhonov V., Frolov S., Repina I., Raev M., Sokolova J., Sharkov E., Afanasieva E., Serovetnikov S. Comparison of Arctic Sea Ice Concentrations from the NASA Team, ASI, and VASIA2 Algorithms with Summer and Winter Ship Data. // Remote Sensing. 2019. V. 11. N 21. 2481. 31 p. https://doi.org/10.3390/rs11212481.
  5. Tikhonov V.V., Repina I.A., Raev M.D., Sharkov E.A., Ivanov V.V., Boyarskii D.A., Alexeeva T.A., Komarova N.Yu.. A physical algorithm to measure sea ice concentration from passive microwave remote sensing data. // Advances in Space Research. 2015. V. 56. N 8. P. 1578-1589. DOI: 10.1016/j.asr.2015.07.009.


Ссылка для цитирования: Соколова Ю.В., Алексеева Т.А., Афанасьева Е.В., Тихонов В.В., Раев М.Д., Шарков Е.А. Алгоритм VASIA2: расширение существующей базы данных и перспективы её использования в исследованиях морского льда // Материалы 19-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2021. C. 439. DOI 10.21046/19DZZconf-2021a

Круглый стол "Спутниковая микроволновая радиометрия морского льда Арктики: достижения, проблемы, задачи и перспективы"

439