NASA:s Ice, Cloud och Land Elevation Satellite-2 (ICESat-2) lanserades i september 2018. Satelliten bär ett enda instrument, ATLAS (Advanced Topographic Laser Altimeter System), en grön våglängd, fotonräknande lidar, möjliggör global mätning och övervakning av höjd med ett primärt fokus på kryosfären. Även om batymetrisk kartläggning inte var ett av designmålen för ATLAS, visade förlansering arbete av vår forskargrupp potentialen att kartlägga batymetri med ICESat-2, med hjälp av data från MABEL (Multiple Altimeter Beam Experimental Lidar), NASA: s höghöjd luftburna ATLAS emulator, och anpassa laserradarekvationen för ATLAS specifika parametrar. Många av sensorvariablerna var dock endast approximationer, vilket begränsade en fullständig bedömning av den batymetriska kartläggningskapaciteten hos Icesat-2 under studier före lanseringen. Efter den framgångsrika lanseringen, preliminära analyser av den geolokerade foton avkastning har genomförts för ett antal kustnära platser, avslöjar flera framträdande exempel på havsbotten upptäckt i vattendjup på upp till ~40 m. Den geolokerade havsbotten fotonen avkastning kan inte tas som batymetriska mätningar, dock, eftersom algoritmen som används för att generera dem inte är utformad för att ta hänsyn till den refraktion som inträffar vid luft-vatten gränssnittet eller motsvarande förändring i ljusets hastighet i vattenpelaren. I detta dokument presenteras den första tidiga valideringen av Icesat-2 batymetri och kvantifieringen av ATLAS batymetriska kartläggningsprestanda med hjälp av uppgifter som förvärvats över St Thomas, USA:s Jungfruöarna. En refraktionskorrigering, utvecklad och testad i detta arbete, tillämpas, varefter Icesat-2 batymetri jämförs med luftburen topo-batymetrisk referensdata från U.S. Geological Survey (USGS) och National Oceanic and Atmosfäric Administration (NOAA). Resultaten visar enighet om att inom 0.43-0.60 m rot medel kvadratfel (RMSE) över 1 m rutnät upplösning för dessa tidiga on-orbit data. Refraktionskorrigerade fotoner för bottenåterlämning kontrolleras sedan för fyra kustnära platser runt om i världen i förhållande till Synlig Infraröd Imaging Radiometer Suite (VIIRS) K d (490) data för att empiriskt bestämma den maximala djupkartläggningskapaciteten för ATLAS som en funktion av vattenklarhet. Det visas att ATLAS har en maximal djupkartläggningskapacitet på nästan 1 Secchi på djup för vattendjup upp till 38 m och K d (490) i intervallet 0,05-0.12 m −1. Sammantaget tyder dessa resultat på den stora potentialen för batymetrisk kartläggning med ICESat-2, som erbjuder ett lovande nytt verktyg för att hjälpa till att fylla det globala tomrummet i kustnära batymetri.
Tidig validering på plats av Icesat-2 batymetri och kvantifiering av batymetrisk kartläggningsprestanda finns i Parrish et al. Hoppa över det.
Validation of ICESat-2 ATLAS Bathymetry and Analysis of ATLAS’s Bathymetric Mapping Performance
{'venue': 'Remote Sensing', 'journal': 'Remote Sensing', 'mag_field_of_study': ['Geology', 'Computer Science']}