How Does Wind Influence Near-Nadir and Low-Incidence Ka-Band Radar Backscatter and Coherence from Small Inland Water Bodies?
Notice bibliographique
Résumé
While many studies have been conducted regarding wind-driven Ka-band scattering on the ocean and sea surfaces, few have identified the impacts of Ka-band scattering on small inland water bodies, and fewer have identified the influence of wind on coherence over water. These previous studies have been limited in spatial scale, covering only large water bodies >25 km2. The recently launched Surface Water and Ocean Topography (SWOT) mission is the first Ka-band InSAR satellite designed for mapping water surface elevations and open water areas for rivers as narrow as 100 m and lakes as small as 0.0625 km2. Because measurements of these types are novel, there remains some uncertainty about expected backscatter amplitudes given wind-driven water surface roughness variability. A previous study using the airborne complement to SWOT, AirSWOT, found that low backscatter and low coherence values were indicative of higher errors in the water surface elevation products, recommending minimum thresholds for backscatter and coherence for filtering the data to increase the accuracy of averaged data for lakes and rivers. We determined that the global average wind speed over lakes is 4 m/s, and after comparing AirSWOT backscatter and coherence data with ERA-5 wind speeds, we found that the minimum required speed to retrieve high backscatter and coherence is 3 m/s. We examined 11,072 lakes across Canada and Alaska, with sizes ranging from 350 m2 to 156 km2, significantly smaller than what could be measured with previous Ka-band instruments in orbit. We found that small lakes (0.0625–0.25 km2) have significantly lower backscatter (3–5 dB) and 0.20–0.25 lower coherence than larger lakes (>1 km2). These results suggest that approximately 75% of SWOT observable lake areas around the globe will have consistently high-accuracy water surface elevations, though seasonal wind variability should remain an important consideration. Despite very small lakes presenting lower average backscatter and coherence, this study asserts that SWOT will be able to accurately resolve the water surface elevations and water surface extents for significantly smaller water bodies than have been previously recorded from satellite altimeters. This study additionally lays the foundation for future high-resolution inland water wind speed studies using SWOT data, when the data become available, as the relationships between wind speed and Ka-band backscatter reflect those of traditional scatterometers designed for oceanic studies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».