Analysis of multiple-angle microwave observations of snow and ice using cluster-analysis techniques. Academic Article uri icon

abstract

  • The Nimbus-6 satdlite carries the Scanning Microwave Spectrometer experiment (SCAMS) which continuously maps the Earth's surface at two frequencies (22.235 and 31.65 GHz) and at six angles besides nadir. Cluster analysis was applied to these observations to determine the influence of various geophysical parameters on the radiometric brightness temperatures. Characteristic microwave signatures for a variety of terrain were obtained by this method; discrete clusters were distinguished for sea ice (with sub-cla~ses for ice age and fractional ice cover) and firn (with accumulation-rate sub-classes). The availability of the angular data greatly facilitated separate determinations of the extent of continuous sea ice and mixtures of sea ice and water. REsuME. Analyse d'observations aux micro-ondes sous des angles multiples de neige et de glace par les techniques de reconnaissance desformes. Le satdlite Nimbus-6 transporte un spectrometre a balayage a micro-onde (Scanning Microwave SpectrometerSCAMS) qui cartographie continuellement la surface de la terre a deux frequences (22,235 et 31,65 GHz) et sous six angles en sus du nadir. On a applique I'analyse de groupe aces observations pour determiner 1'influence de parametres geophysiques varies sur les temperatures de brillance ):adiometrique. On a obtenu par cette methode les signatures caracteristiques aux micro-ondes pour divers terrains; on a distingue des groupes speciaux pour la glace de mer (qui se subdivisent selon I'age de la glace et le decoupage de la couverture de glace) et le neve (avec des sous-classes selon la vitesse d'accumulation). Le fait de disposer de donnees prises sous divers angles facilite beaucoup la distinction des etendues a glace de mer noninterrompue et des melanges de glace de mer et d'eau. ; ZUSAMMENFASSUNG. Analyse von Beobachtungen mit Mikrowellenabtastern uber Schnee und Eis unter Anwendung van Verfahren der Mustererkennung. Der Satellit Nimbus-6 triigt das Mikrowellen-Abtasterspektrometer (SCAMS), das die Erdoberfliiche dauernd in zwei Frequenzen (22,235 und 31,65 GHz) und unter sieben Nadirdistanzen aufnimmt. Zur Bestimmung des Einflusses verschiedener geophysikalischer Grossen auf die radiometrischen Strahlungstemperaturen wurde die Cluster-Analyse angewandt. Fur eine Reihe von Oberfliichen liessen sich charakteristische Mikrowellen-Signaturen feststellen; Meereis (mit Unterklassen fur Alter und Dichtigkeit) und Firn (mit Unterklassen fur die Akkumulationsrate) ergaben diskrete Hiiufungsstellen (Cluster). Die Verfugbarkeit der Winkeldaten erleichtert getrennte Bestimmungen des Vorkommens von geschlossenem Meereis und Mischlagen von Meereis und Wasser erheblich.

publication date

  • January 1, 1981