Resumen de Fenología del hielo lacustre: una comparación entre imágenes TSX y Sentinel-1 usando análisis de datos de campo en una región marítima de la Antártida

Jorge Antônio Viel, Luiz Felipe Velho, Carina Petsch, Kátia Kellem da Rosa

• español

  El monitoreo a lo largo del tiempo de la dinámica fenológica de congelamiento de las superficies de los lagos en áreas libres de hielo es relevante para comprender los impactos del calentamiento mundial y los eventos climáticos extremos en las regiones polares. Los objetivos de este trabajo son: (I) establecer valores de retrodispersión para los blancos agua superficial libre de hielo y recubierta por hielo en lagos –con el soporte de datos de campo– utilizando las imágenes TerraSar-X (TSX) y Sentinel 1A - EW (S-1), teniendo como estudio de caso la península Fildes, Antárctica Marítima; (II) evaluar la relación entre los datos de retrodispersión y los datos meteorológicos; (III) evaluar las potencialidades de TSX y de S-1para el mapeo de la fenología de los lagos. El procesamiento de las imágenes SAR fue realizado en el SNAP y los datos meteorológicos fueron obtenidos en la Base Eduardo Frei Montalva. Se obtuvo el umbral de retrodispersión de -32 dB a -21 dB para el agua libre de hielo en los lagos estudiados en la imagen TSX, y para la Sentinel-1 hubo una variación de -18 dB a -15 dB para el agua libre de hielo de los lagos. La imagen TSX es la más adecuada para el monitoreo de la fenología de los lagos por su resolución espacial, mientras la S-1 se limita a los lagos con más de 10.000 m2. Es necesario tener en cuenta las condiciones meteorológicas, especialmente el viento, las precipitaciones de nieve y los cambios de temperatura, que representan alteraciones significativas en los valores de retrodispersión. Se puede utilizar las recomendaciones metodológicas referentes al uso de las imágenes TSX y S-1 para el mapeo de la cobertura de hielo en los lagos y el monitoreo de los eventos de quiebra de hielo y de derretimiento de la superficie de lagos en ambientes glaciales y periglaciales

• English

  The monitoring of lake ice phenology in ice-free areas over time is relevant for understanding the impacts of global warming and extreme weather events in polar regions. The objectives of this work are: (i) to define backscatter values for ice-free and ice-covered surface water targets - which are supported by field data - as well as snow on lakes, from TerraSar-X (TSX) and Sentinel 1A - EW (S-1) images from the Fildes Peninsula, on Maritime Antarctica; (ii) to evaluate the relationship between backscatter and meteorological data; and (iii) to estimate the potentialities of TSX and S-1 for mapping lake phenology. These images were processed in SNAP, while the meteorological data were obtained from the Eduardo Frei Montalva Base. It was obtained a backscatter threshold of -32 dB to -21 dB for ice-free water in the lakes studied through the TSX image, although, for Sentinel-1, there was a range from -18 dB to -15 dB for ice-free water in the lakes. The TSX image is the most suitable for monitoring lake phenology, due to its spatial resolution, while the S-1 is limited to lakes of more than 10.000 m². It is recommended to consider meteorological conditions, especially wind, snow precipitation, and temperature changes, which represent significant changes in the backscatter values. The methodological recommendations regarding the use of TSX and S-1 imagery can be used for mapping lake ice cover and monitoring both ice break-up events and lake surface melt in glacial and periglacial environments