Avaliação da recuperação do espectro direcional de ondas a
partir de dados de radar de abertura sintética (SAR)

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Tipo do documento:	Tese
Título:	Avaliação da recuperação do espectro direcional de ondas a partir de dados de radar de abertura sintética (SAR)
Título(s) alternativo(s):	An evaluation about ocean direcional wave spectrum retrieval from synthetic aperture radar data
Autor:	Santos, Felipe Marques dos
Primeiro orientador:	Carvalho Filho, Luiz Mariano Paes de
Primeiro coorientador:	Carvalho, Nelson Violante de
Primeiro membro da banca:	Gama, Rogério Martins Saldanha da
Segundo membro da banca:	Baptista Neto, José Antônio
Terceiro membro da banca:	Miranda, Fernando Pellon de
Resumo:	Neste trabalho foram investigadas algumas questões sobre a obtenção de espectros direcionais de ondas oceânicas a partir de imagens SAR utilizando-se a técnica de inversão de Hasselmann. A investigação realizada se deu em duas frentes que se basearam na adaptação da técnica de inversão para processar imagens dos satélites recém lançados, Sentinel-1A&1B, e no desenvolvimento do Processador Espectral, ferramenta que gera um espectro de imagem SAR sintético a partir de um espectro direcional de ondas fornecido. A primeira frente de trabalho propôs o processamento de duas imagens SAR reais obtidas pelos satélites Sentinel com uso de first-guess oriundo do modelo numérico NOAA Wavewatch III e dados de controle, in situ, de boias da NDBC. A segunda frente de trabalho propôs e executou uma extensa metodologia para análise de sensibilidade da técnica de inversão, original e modificada, em relação ao first-guess. Em particular, foram avaliados os impactos da variação da direção principal, comprimento de onda e altura significativa do first-guess sobre o espectro de ondas recuperado usando-se um robusto sistema de simulação e processamento de dados SAR, que consiste do acoplamento do Processador Espectral à técnica de inversão. Foram realizados 4908 experimentos avaliados utilizando-se alguns critérios e indicadores numéricos propostos. Os resultados indicam que a adaptação da técnica de inversão para uso de imagens Sentinel foi bastante efetiva. No que diz respeito à análise de sensibilidade, foi verificado que a técnica de inversão modificada apresentou resultados melhores do que em sua formulação original. Foi possível associar intervalos de variação dos parâmetros de onda do first-guess e intervalos generalizados de valores do comprimento de onda e da altura significativa a resultados satisfatórios. Por fim, verificou-se que os efeitos da variação direcional das ondas mudam conforme os demais parâmetros de onda envolvidos.
Abstract:	This work investigated the directional ocean wave spectra retrieval from SAR images using Hasselmann s inversion technique. The research was carried out on two fronts that were based on the adaptation of the inversion technique to process images of the recently launched satellites, Sentinel-1A & 1B, and the development of the Spectral Processor, a tool that generates a synthetic SAR image spectrum from a provided directional wave spectrum. The first one proposed the processing of two real SAR images obtained by Sentinel satellites using first-guess from the NOAA Wavewatch III numerical model and in situ control data from NDBC buoys. The second work front proposed and executed an extensive methodology for sensitivity analysis of the inversion technique, original and modified, in relation to the first-guess. In particular, the impacts of the variation of the main direction, wavelength and significant wave height of the first-guess on the recovered wave spectrum were evaluated using a robust SAR data processing and simulation system, which consists on the coupling of the Spectral Processor to the inversion technique. A total of 4908 experiments were performed and analysed according to the proposed evaluation criteria and indicators. The results indicated that the adaptation of the inversion technique for the use of Sentinel images was quite effective. Regarding the sensitivity analysis, it was verified that the modified inversion technique presented better results than those presented by its original formulation. It was possible to associate first-guess wave parameters variation ranges and generalized limits of wavelength and significant height values with satisfactory results. Finally, it was verified that the effects of the directional variation of the waves change according to the other wave parameters involved.
Palavras-chave:	Mechanical Engineering Ocean waves Directional wave spectrum Synthetic aperture radar Hasselmann transformation Sensibility Engenharia Mecânica Ondas oceânicas Espectro direcional de ondas Radar de abertura sintética Transformação de Hasselmann Sensibilidade
Área(s) do CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Idioma:	por
País:	BR
Instituição:	Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição:	UERJ
Departamento:	Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa:	Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Citação:	SANTOS, Felipe Marques dos. Avaliação da recuperação do espectro direcional de ondas a partir de dados de radar de abertura sintética (SAR). 2016. 159 f. Tese (Doutorado em Fenômenos de transporte; Mecânica dos sólidos) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2016.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
URI:	http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11668
Data de defesa:	16-Dez-2016
Aparece nas coleções:	Doutorado em Engenharia Mecânica

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