C- and L-band SAR signatures of Arctic sea ice during freeze-up
Notice bibliographique
Résumé
Identifying sea ice types in the early stages of development from L-band SAR imagery remains an active research area during the Arctic freeze-up period. We used ScanSAR C- and L-band imagery from RADARSAT-2, ALOS PALSAR and ALOS-2 PALSAR-2, to identify ice types in the North Water Polynya (NOW) and Victoria Strait (VS) region of the Canadian Arctic. We investigated the HH-polarized microwave backscatter coefficient (σHH0) and its GLCM texture parameters for six ice classes and open water. We found very low σHH0 for nilas at both C- and L-band. Although similar σHH0 found for grey ice at both frequencies, σHH0 decrease with increasing ice thickness at L-band from grey ice, whereas, at C-band, σHH0 increases from grey to grey-white ice and then decreases as the ice grows. GLCM texture parameters show lower values for L-band than C-band; however, separability among classes was found only for a few selected parameters. We used the support vector machine (SVM) algorithm for ice type classification from SAR scenes using σHH0 and GLCM texture statistics. Due to overlapping σHH0 signatures at C-band, early-stage ice classes were substantially misclassified. L-band identified early-stage ice classes with higher accuracy compared to C-band but misclassified thicker ice types and open water. L-band alone provided very good classification results (~80% accuracy) and combining L- and C-band (i.e., dual-frequency approach) further increased accuracy to >90%. C-band alone resulted in the lowest accuracy of <60%. We acknowledge that developing a universal ice classification is still a challenge and requires some manual supervision to adopt variable ice conditions into the classification method. However, a dual-frequency approach can achieve higher classification accuracy than conventionally used single-frequency approaches. This research highlights the value of upcoming L-Band SAR missions to improve sea ice classification in regions where a variety of ice types exist, including many thinner types, which are now dominating an increasingly warming Arctic.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».