Kustverandering DonaudeltaOlievlekkenOntbossing Nationaal park BardiaBassin van de CongorivierOlifantenreservaat Kaming SonitpurKilimanjaroRondoniaShillong en GuwahatiIjs Antarctica 2003Gletsjers analyseren met radarbeeldenKlimaatverandering en gletsjersTerugtrekken van gletsjers in de AlpenStroming van gletsjerijsObservatie van gletsjers in de HimalayaRemote sensing van ijs en sneeuwVerstedelijking CaïroCordobaKathmanduHimalayaKathmanduvalleiLagosVegetation Beschermd natuurgebied AnnapurnaSpoorloos in de AndesNgorongoro Conservation AreaBinnendelta van de NigerZuid-Amerika
|  | | | | | | Radar
Radar is een ingeburgerde term maar is eigenlijk het acroniem van RAdio Detection And Ranging. Voor metingen maakt het radarsignaal gebruik van microgolfstraling met golflengten ter grootte van millimeters, centimeters of decimeters. Met radar meten we de afstand (d.w.z. het bereik) tussen de sensor en het doel.
Om de ontwikkeling van gletsjers te volgen, maken we overwegend gebruik van radarhoogtemeting en Synthetic Aperture Radar (SAR). In beide gevallen stuurt een sensor een radarsignaal naar het te meten oppervlak en wordt het teruggekaatste signaal geregistreerd om na te gaan hoe lang het signaal erover heeft gedaan om de afstand naar de aarde en terug af te leggen. Daarnaast wordt onder meer de signaalsterkte geanalyseerd.
De hoeveelheid energie van de naar de sensor terugverstrooide (d.w.z. weerkaatste) microgolven hangt af van een aantal sneeuw- en ijseigenschappen. De eigenschappen van oppervlak en materiaal met de grootste invloed op de microgolfverstrooiing zijn:
- ruwheid van het oppervlak;
- vochtigheid of natheid van sneeuw en ijs; en
- (verticale) structuur van de laag sneeuw of ijs, bv. de aanwezigheid van smeltwater of ijslagen in de sneeuw.
Als gevolg van deze factoren kunnen sneeuw en ijs er heel verschillend uitzien op radarbeelden.
- Natte sneeuw en ijs nemen allebei veel microgolfenergie op en weerkaatsen die van de sensor vandaan. Beide processen zijn even belangrijk. Hoeveel energie er uiteindelijk wordt opgenomen of teruggekaatst, hangt onder meer af van de golflengte van het radarsignaal, de invalshoek (de hoek waaronder het signaal het oppervlak raakt) en de gladheid van het oppervlak. Bij opname en weerkaatsing van de sensor vandaan, ontvangt de sensor weinig energie terug, zodat het radarbeeld donker is.
- Droge sneeuw ziet er vaak heel licht uit, omdat microgolven doordringen in de sneeuwlaag en worden weerkaatst door een groot aantal minuscule ijskristallen en ijslenzen.
- Radargolven gaan door koude, droge sneeuw heen, waardoor dit soort sneeuw bijna onzichtbaar is voor de radarsensor. De geregistreerde terugverstrooiing is meestal afkomstig van het materiaal onder de droge sneeuw, bv. gletsjerijs of vast gesteente.
- Ruw en nat ijs, bv. zones met spleten, of ruwe, natte sneeuw, verstrooit veel microgolfenergie terug naar de sensor en wordt op een radarbeeld daarom veelal licht weergegeven.
Gletsjer op een ASAR-opname (Advanced SAR) gemaakt door Envisat op 13 juni 2006 in de buurt van Kronebreen, Spitsbergen
Dit gedeelte van een ASAR-opname is door Envisat in de winter (29 februari 2008) gemaakt boven Kronebreen, Spitsbergen
| | PALSAR-opname gemaakt op 24 november 2006. In het lichte gebied in het midden is een afkalvend front vol met spleten te zien. | |
Het grootste voordeel van radartechnieken boven optische methoden is dat ze ook geschikt zijn als het donker of bewolkt is. Dat zijn twee eigenschappen die heel belangrijk zijn in gebieden die vaak schuil gaan onder een wolkendek, zoals het geval is in veel regio's met gletsjers, en in poolstreken, waar het grote delen van het jaar volledig donker is omdat de zon er dan niet schijnt (poolnacht).
ASAR-opname van Kronebreen door Envisat gemaakt op 13 juni 2008.
MODIS-opname gemaakt op dezelfde datum en ongeveer hetzelfde tijdstip, waarbij hetzelfde gebied schuilgaat onder de wolken.
ASAR-opname van Kronebreen door Envisat gemaakt op 26 februari 2008
MODIS-opname gemaakt op dezelfde datum en op ongeveer hetzelfde tijdstip, waarbij hetzelfde gebied verlicht is door een zeer laagstaande zon
Hieronder zie je ter vergelijking twee meer gedetailleerde opnamen van hetzelfde gebied: een optische opname en een radaropname.
Optische satellietopname in echte kleuren van Brøggerhalvøya, Spitsbergen, Noorwegen
ASAR-opname van hetzelfde gebied als in de vorige opname. De opname is door Envisat gemaakt op 13 juni 2008.
De opname is gemaakt door het ASAR-instrument aan boord van Envisat. De lagergelegen gedeelten van de gletsjer zijn donker door het natte oppervlak als gevolg van smeltend ijs en sneeuw. In de hogergelegen gedeeltes van de gletsjers is zo te zien minder sprake van smeltend ijs, zodat de microgolven door de sneeuw heen kunnen dringen en worden terugverstrooid naar de sensor. Deze zogenaamde volumeverstrooiing is het gevolg van de vele ijslagen, ijslenzen en fijne firnkristallen in het sneeuw- en firndek. Volumeverstrooiing is verstrooiing binnen een materiaal. Dat is dus alleen mogelijk als het signaal doordringt in het materiaal, waar het meestal wordt teruggekaatst door andere bestanddelen binnen het materiaal.
Optische opname op 12 juli 2002 gemaakt door ASTER boven Kronebreen, Spitsbergen
PALSAR-radaropname door ALOS op 24 december 2006 gemaakt van hetzelfde gebied
Ook al is bovenstaande PALSAR-opname in de winter gemaakt, wanneer het hele gebied bedekt is door koude sneeuw, is duidelijk te zien dat de terugverstrooiing van de microgolfenergie (d.w.z. amplitude) sterk varieert. De lichte gebieden weerspiegelen de geprononceerde ruwheid van het oppervlak – in dit geval spleten. In de winter zijn ze met sneeuw bedekt en daardoor met het blote oog vrijwel niet te zien. Maar de microgolfsignalen dringen door de koude, droge sneeuw heen tot in de spleten, waar ze worden terugverstrooid.
| |
| | Gletsjers analyseren met radarbeelden InleidingAchtergrond Synthetic Aperture Radar (SAR)Oefeningen Inleiding oefeningenOefening 1: Multitemporele radar- en multispectrale optische gegevensOefening 2: De invloed van weersomstandigheden op radarbeeldenConclusiesEduspace - Software LEOWorks 4 (MacOS)LEOWorks 4 (Windows)LEOWorks 4 (Linux)Eduspace - Download Images_Glaciers.zipGoogleEarth file
|
