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@MastersThesis{Macedo:2014:SiNuIm,
               author = "Macedo, Carina Regina de",
                title = "Simula{\c{c}}{\~a}o num{\'e}rica de imageamento em micro-ondas 
                         SAR da regi{\~a}o frontal de superf{\'{\i}}cie da corrente do 
                         Brasil",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2014",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2014-04-28",
             keywords = "radar de abertura sint{\'e}tica, corrente do Brasil, 
                         simula{\c{c}}{\~a}o de imagens, modelo M4S, synthetic aperture 
                         radar, Brazil current, simulation images, model M4S.",
             abstract = "Trabalhos anteriores mostram que as imagens de Radar de Abertura 
                         Sint{\'e}tica (SAR) podem ser utilizadas, adicionalmente {\`a}s 
                         imagens termais, na localiza{\c{c}}{\~a}o da frente da Corrente 
                         do Brasil (CB), apresentando vantagens quando na presen{\c{c}}a 
                         de nuvens. Entretanto, em algumas imagens SAR nenhum sinal dessa 
                         frente {\'e} visualizado. Neste trabalho os mecanismos que 
                         permitem a visualiza{\c{c}}{\~a}o da frente t{\'e}rmica da CB 
                         em imagens SAR foram estudados, em busca de uma melhor 
                         compreens{\~a}o dos papeis dos par{\^a}metros ambientais 
                         (modula{\c{c}}{\~a}o hidrodin{\^a}mica e instabilidade 
                         atmosf{\'e}rica), do sistema sensor (polariza{\c{c}}{\~a}o e 
                         frequ{\^e}ncia) e do imageamento (dire{\c{c}}{\~a}o do vento em 
                         rela{\c{c}}{\~a}o ao feixe do radar e {\^a}ngulo de 
                         incid{\^e}ncia) sobre a modula{\c{c}}{\~a}o do sigma zero nessa 
                         regi{\~a}o frontal. Foram realizadas simula{\c{c}}{\~o}es 
                         num{\'e}ricas utilizando o modelo M4S (Romeiser et al., {{1997;}} 
                         Romeiser e Alpers, 1997), capaz de simular o imageamento em 
                         micro-ondas SAR da superf{\'{\i}}cie do oceano. Foram 
                         selecionadas quatro imagens SAR da costa SE do Brasil, nas 
                         polariza{\c{c}}{\~o}es vertical (ASAR/ENVISAT) e horizontal 
                         (RADARSAT-1), retratando a frente de superf{\'{\i}}cie da CB. A 
                         simula{\c{c}}{\~a}o das condi{\c{c}}{\~o}es m{\'e}dias de 
                         cisalhamento e diverg{\^e}ncia presentes na regi{\~a}o frontal 
                         da CB se baseou em dados {\\emph\{in} {situ\}} de correntes 
                         superficiais, obtidas por corrent{\'o}grafos do tipo 
                         {\\emph\{Acoustic} Doppler Current {Profilers\},} bem como em 
                         resultados de um modelo num{\'e}rico representando as 
                         condi{\c{c}}{\~o}es hidrodin{\^a}micas na regi{\~a}o. Os 
                         campos de ventos utilizados no modelo foram simulados a partir de 
                         dados coletados pelo escater{\^o}metro QuikScat nas datas de 
                         imageamento das imagens SAR. Observou-se boa concord{\^a}ncia 
                         entre os resultados simulados e as imagens SAR, para valores de 
                         diverg{\^e}ncia da ordem de {{\$10^{-4}\$}} {{\$s^{-1}\$,}} 
                         assumindo uma diminui{\c{c}}{\~a}o da taxa de 
                         relaxa{\c{c}}{\~a}o, indicando que, para algumas 
                         situa{\c{c}}{\~o}es particulares, o aumento da diverg{\^e}ncia 
                         e do cisalhamento na regi{\~a}o frontal da CB possibilitaria a 
                         visualiza{\c{c}}{\~a}o da frente t{\'e}rmica. Comparando 
                         simula{\c{c}}{\~o}es feitas em banda C e banda L, pode-se 
                         concluir que: a) as maiores modula{\c{c}}{\~o}es do sigma zero 
                         da regi{\~a}o frontal foram encontradas para a banda C, 
                         considerando polariza{\c{c}}{\~o}es cruzadas e uma 
                         dire{\c{c}}{\~a}o de imageamento {{\emph{downwind},}} 
                         assumindo-se o efeito conjunto da modula{\c{c}}{\~a}o 
                         hidrodin{\^a}mica e por instabilidade na Camada Limite 
                         {{Atmosf{\'e}rica;}} e b) quando apenas a modula{\c{c}}{\~a}o 
                         hidrodin{\^a}mica foi levada em considera{\c{c}}{\~a}o, as 
                         maiores modula{\c{c}}{\~o}es do sigma foram encontradas para a 
                         banda L, polariza{\c{c}}{\~a}o horizontal e dire{\c{c}}{\~a}o 
                         de imageamento {{\emph{upwind}.}} Tamb{\'e}m se pode notar que o 
                         modelo M4S n{\~a}o foi eficiente na simula{\c{c}}{\~a}o de 
                         imagens para altos {\^a}ngulos de incid{\^e}ncia. ABSTRACT: 
                         ABSTRACT Earlier publications have shown that Synthetic Aperture 
                         Radar (SAR) Images used in combination with thermal imaging may 
                         yield a proper location of the Brazil Current (BC) front, allowing 
                         studies under high cloudiness conditions. Nonetheless, some SAR 
                         images show no surface signature of the BC front. In this work, 
                         the mechanisms influencing the thermal front signature in SAR 
                         images were studied, in order to understand the relative roles of 
                         environmental (Hydrodynamic modulation and atmospheric 
                         instabilities), sensor (polarization and frequency) and imaging 
                         (wind direction in relation to radars incidence angle) parameters 
                         over the modulation of the Normalized Radar Cross Section (NRCS) 
                         signatures at the BC front. Simulations were conducted with the 
                         M4S (Romeiser et al., {{1997;}} Romeiser and Alpers, 1997), a 
                         numerical model that simulates microwave SAR imaging at the ocean 
                         surface. Four SAR images of the Brazilian Southeastern Coast 
                         depicting the BC thermal front were selected including VV 
                         polarization ASAR/ENVISAT and {{}} HH polarization RADARSAT-1 
                         images. Conditions of current shear and divergence were reproduced 
                         for the imaged fronts, using in situ current velocities obtained 
                         from both Acoustic Doppler Current Profilers (ADCP) and a 
                         hydrodynamic ocean numerical model. Wind velocity fields were 
                         simulated based on QuickScat data for each imaging date. Results 
                         showed a good agreement between the simulated responses and SAR 
                         image responses, under divergence values of the order of 
                         {{\$10^{-4}\$}} {{\$s^{-1}\$,}} along with a decrease in the 
                         relaxation rate, which indicates that, for some specific cases, 
                         local increases in shear and divergence may allow the detection of 
                         the BC thermal front. A comparison between C and L band 
                         simulations shows that: a) the highest NRCS modulations at the 
                         front were reproduced at the C band, considering a 
                         cross-polarization and a downwind imaging angle, and assuming the 
                         effects of both hydrodynamic and atmospheric {{modulations;}} b) 
                         when considering the hydrodynamic modulation alone, the highest 
                         NRCS modulations were reproduced for L band, assuming HH 
                         polarization and an upwind imaging angle. Results also show that 
                         the M4S simulation accuracies can be degraded for high incidence 
                         angles.",
            committee = "Kampel, Milton (presidente) and Lorenzzetti, Jo{\~a}o Antonio 
                         (orientador) and Gherardi, Douglas Francisco Marcolino and 
                         Lentini, Carlos Alessandre Domingos and Bentz, Cristina Maria",
         englishtitle = "Numerical simulations of SAR microwave imaging at the Brazil 
                         current surface front",
             language = "pt",
                pages = "161",
                  ibi = "8JMKD3MGP5W34M/3G5UHAP",
                  url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP5W34M/3G5UHAP",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "09 maio 2024"
}


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