Oefening 1: Spiraalvorming van orkaan Katrina van de wolkentoppen tot de oceaangolven - vervolg
b) Oceaangolven - ASAR
Radio Detection And Ranging (Radar)-systemen zijn actieve sensoren die hun eigen bron van elektromagnetische energie hebben. Actieve radarsensoren zenden radiogolfstraling uit in een reeks impulsen vanaf een antenne. Wanneer de energie het doel bereikt wordt een deel van de energie weer naar de sensor gereflecteerd. Deze teruggekaatste microgolfstraling wordt gedetecteerd, gemeten en geklokt. De tijd die de energie nodig heeft om naar het doel te reizen en terug te keren naar de sensor bepaalt de afstand of het bereik tot het doel. Door vaststelling van het bereik en de omvang van de energie die van alle doelen wordt gereflecteerd wanneer het systeem langskomt kan een tweedimensionale afbeelding van het oppervlak worden geproduceerd.
Omdat radar zijn eigen energiebron heeft kunnen afbeeldingen dag en nacht worden verkregen. Microgolfenergie kan ook door wolken en de meeste regen dringen, zodat het een sensor voor alle weersomstandigheden is. Hierdoor kan het door de wolkentoppen van orkaan Katrina heen dringen.
Open de ASAR-afbeelding van orkaan Katrina. Inspecteer eerst het histogram ervan en kijk of je kunt begrijpen waarom LEOWorks de afbeelding niet correct kan tonen.
Histogram van ASAR-afbeelding
Omdat de teruggekaatste straling met zeer grote nauwkeurigheid wordt gemeten dekken de pixelwaarden een veel breder waardebereik dan de pixelwaarden van normale 8-bits afbeeldingen. 8-bits afbeeldingen slaan pixelwaarden op in het bereik (0 tot 255). De nauwkeurigheid van het ASAR-instrument vereist een hoger bereik van pixelwaarden. Om een veel breder bereik van pixelwaarden mogelijk te maken worden beeldpixels van ASAR opgeslagen in een 32-bits formaat (float32) in plaats van in 8-bitsformaat. Het bereik van de getoonde pixelwaarden in de LEOWorks-viewer is 0-255 (8-bit). Daarom kan deze de 32-bits afbeeldingen niet goed op je computerscherm tonen.
Je volgende opdracht is het projecteren van dit radarbeeld op de 8-bits schaal, door interactief uitrekken toe te passen.
Bekijk nu het radarbeeld.
1. Vergelijk de afbeelding met een kaart in een atlas. Kun je de kustlijn bovenin de afbeelding vinden?
2. Beschrijf hoe de verschillende kenmerken van Katrina op het radarbeeld worden gevisualiseerd.
3. Meet met het meetinstrument de afstand van het oog van Katrina tot de kust. Hoe groot is de diameter van het oog van Katrina?
In tegenstelling tot in de MERIS-afbeelding kun je geen wolken identificeren omdat, zoals hierboven al is opgemerkt, de microgolfstraling die door radarsensoren wordt gebruikt door wolken heen kan dringen.
Nu kunnen we het oceaanoppervlak onder de orkaan gaan onderzoeken.
Probeer nogmaals uit de richting van de ronddraaiende oceaan te concluderen in welke richting de orkaan zelf draait.
Aangezien radarbeelden (bijv. verkregen door ASAR) op een heel andere manier worden gecreëerd dan optische beelden (bijv. verkregen door MERIS) moet het beeld ook anders worden geïnterpreteerd.
Niet de intensiteit van gereflecteerde en uitgestraalde straling binnen een spectrale band wordt gemeten, maar het teruggekaatste deel van de microgolfpuls die door de actieve sensor is uitgezonden. Hoge waarden, dus heldere pixels, geven aan dat een relatief groot deel is teruggekaatst en vice versa.
4. Wat onthult de helderheid van de oceaan in het radarbeeld over de ruwheid van het zeeoppervlak?
De volgende afbeelding kan helpen deze vraag te beantwoorden.
Verband tussen grijswaarde van radarbeelden en terugkaatsing van verschillende doelen
Zoals je hopelijk uit de vorige vraag hebt begrepen zien ruwe oceaanoppervlakken er op een radarbeeld helder uit terwijl gladde oceaanoppervlakken er donker uit zien.
Inspecteer met behulp van deze informatie nogmaals de grijswaarden van het oog van de orkaan en de randen van het oog.
5. Kun je hieruit informatie afleiden over de windsnelheid in het oog van Katrina?
| 
