Improved Sea Ice Concentration Estimation Through Fusing Classified SAR Imagery and AMSR-E Data

摘要

A method to automatically combine binary ice/water information from synthetic aperture radar (SAR) sea ice imagesrnwith the Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS (AMSR-E) daily ice concentration product is proposed for the purposernof generating sea ice concentration estimates with improved detail and accuracy. First, each pixel in the SAR image is labeledrnas ice or water using the MAp-Guided Ice Classification (MAGIC) SAR image classification system. Second, the labeled pixelsrnare modeled as a Bernoulli process and combined with the AMSR-E ice concentration data in a Bayesian framework to generaternimproved ice concentration estimation. Visually interpreted ice/water extent and sea ice image analyses from the Canadian IcernService (CIS) are used as comparison data. The combination of SAR ice/water labeled pixels with the AMSR-E ice concentrationrnis shown to improve the ice concentration estimates, especially at the ice edge where substantial improvements are observed.rnAlthough the present study uses ice/water information from SAR, the method is general and could be used with other sources ofrnice/water remote sensed data.%Une méthode pour combiner automatiquement les informations binaires de glace/eau des images de radar à ouverture synthétique «synthetic aperture radar» (SAR) de la glace de mer avec le produit de la concentration quotidienne des glaces de «Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS» (AMSR-E), est proposee dans le but de produire des estimations de concentration de glace de mer en ameliorant les details et la precision. Tout d'abord, chaque pixel de l'image SAR est etiquete comme de la glace ou de l'eau en utilisant le systeme de classification de l'image SAR «MAp-Guided Ice Classification» (MAGIC). Deuxiemement, les pixels etiquetes sont modelises comme un processus de Bernoulli et combines avec les donnees de concentration de glace AMSR-E dans un cadre Bayesien pour generer une meilleure estimation de la concentration de glace. L'etendue de la glace/eau interpretee visuellement et les analyses de l'image de la glace de mer du Service canadien des glaces «Canadian Ice Service» (CIS) sont utilisees comme donnees de comparaison. La combinaison des pixels SAR etiquetes glace/eau avec la concentration de glace AMSR-E ameliore les estimations de concentration de glace, en particulier a la lisiere de glace ou des ameliorations substantielles sont observees. Bien que la presente etude utilise les informations de glace/eau de SAR, la methode est generale et peut etre utilisee avec d'autres sources de donnees de teledetection de glace/eau.