SAR Measurements of Wind Field, Sea State Topography
at Offshore Platforms
Susanne Lehner
DLR, Oberpfaffenhofen
Susanne.Lehner@dlr.de
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 2
Remote Sensing Technology Institute
Planned NRT Products
ENVISAT
Wind
Sea State
OIl
Folie 3
TS-X Modes
TSX images
Scan SAR, stripmap, spotlight
Terceira
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 4
Remote Sensing Technology Institute
ERS-2 and TS-X NRT Scenario
Neustrelitz
Ground Station
acquire downlink
and archiving
Gbit-DAS
Processing
System
PGS
ftp – archiving of FRED
signal data to the
processing system
L1b product ftp delivery
frames on
downlink
1
2
n
. . .
1
2
n
. . .
ship-detection
Processing
AIS matching
n
..
3
2
1
real time,
archiving starts
10 sec delayed
15 sec per frame
format conversion
70 sec per frame
processing 200
sec per frame
20 sec per
frame
150 sec per
frame
user notification
user order
AIS data base
20 sec per frame
AIS user data
ftp delivery on
user account
Folie 5
SAINT Algorithm
Panama Canal,
Atlantic Side
Colon
TS-X Stripmap
Panama Canal
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 6
Remote Sensing Technology Institute
Folie 6
Vortrag > Autor > Dokumentname > Datum
100% transparency
50% transparency
25% transparency
0% transparency
Full Resolution Subscen
Google Earth and
TerraSAR-X
image overlay
Hamburg Harbour,
Folie 7
Detected Ships – Yellow dots
40 ships were located using the
TerraSAR-X radar data
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 8
Remote Sensing Technology Institute
TerraSAR-X
ship detection
oil spill
ship classification
& identification
WorldView 1
Folie 9
Montara Oil Spill, 2009
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 10
Remote Sensing Technology Institute
Louisiana spill event
April 25, 2010
Oil spill contour (red line)
April 25, 2010
Folie 11
MARISS - ESA
DOLPHIN – EU
Join SLA?
Abduction of
Sirius Star
By pirates
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 12
Remote Sensing Technology Institute
Ship Traffic Monitoring using Satellite AIS
Folie 13
WaMoS marine radar on oil platform Ekofisk 2/4 k
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 14
Remote Sensing Technology Institute
TS-X Spotlight of Ekofisk Oil platform
10 km
1.5km
TSX Spotlight mode
VV polarization image
acquired on May 15, 2009
at 17:19 UTC over Ekofisk
oil platform
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 15
Remote Sensing Technology Institute
1
Spectral Comparison WAMOS – TS-X
Heave spectrum (RED:TSX BLUE:WAMOS)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 frequencyt (Hz) S( *)
Wamos
TSX
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 16
Remote Sensing Technology Institute
Hs(m)
Tp(s)
Dir(
°
)
TSX
3.8
8.4
280
WaMoS
3.6
8.3
294
buoy
3.7
8.7
Heave spectrum (
RED:TSX
BLUE:WAMOS
)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
frequencyt (Hz)
S(
*)
Heave spectrum (
RED:TSX
BLUE:WAMOS
)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
30.00
90.00
150.00
210.00
270.00
330.00
390.00
wavelenght (m)
S(
*)
•
One-dimensional spectra comparison
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 17
Remote Sensing Technology Institute
1 km
Case 1: April 30, 2009
~10 Km
~
10 Km
TSX SpotLight (1.8x1.8 m resolution)
VV-pol image acquired on Apr., 30,
2009
N
Dark
area 1
Dark
area 2
10/16
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 18
Remote Sensing Technology Institute
Case 1: April 30, 2009
Instantaneous wind field obtained using
XMOD geophysical model function
Wind condition DWD
5.9 m/s
155°
N
Wind
shadow
Oil
spill
11/16
30 April, 2010
05:37UTC
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 19
Remote Sensing Technology Institute
Case 1: April 30, 2009
slick
a
b
wind history
t
2
t
1
t
0
UTC
N
Oil
Spil
l
06
03
00
21
29.04
06
03
N
N
cost.
N
18
2nd acquisition
00
21
28.04
1st acquisition
t
2
8.6
8.3
7.5
4.7
3.7
2.7
4.5
5.1
5.9
t
0
U10
Udir
Age: 35h +/-3h
Date: 28 April, 2009
Date: 30 April, 2009
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 20
Remote Sensing Technology Institute
Ocean Wave Power Plant
TSX spotlight mode (10 x 10 km
)
27 March 2010 19:41 UTC time
Ocean Wave plant
built in the 80
´
s...
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 21
Remote Sensing Technology Institute
Sea state variablity on Azores
1
1.5 km
1.5 km
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 22
Remote Sensing Technology Institute
Wavelength field
Determination of
Folie 23
No
data
Fusion of optical and SAR Data
© EOMAP & DLR
Sonar Scan
Error
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 24
Remote Sensing Technology Institute
Conclusions and Outlook
New High Resolution TS-X Data
From ESA Sentinel 1 Data available from 2013
Monitoring of Harbours and Shipping Lanes
Oil Spill Monitoring
High Resolution Wind speed and Sea State Monitoring
at Offshore Platforms and along Shipping Lanes
Let me know your favourite Platform in Storm and Ice
One snapshot is considered free Science
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Folie 25
Remote Sensing Technology Institute
INU TDX1 2298 IMAGING
PREOPERATIONS from 2010-08-
19T130335
Times:13:03:36.52011-13:04:13.03502
Orbit:C106-98 (903)
Mode:SM Polarisation:S (HH)
ncidence Angle:35.841 ..38.725
Institut für Methodik der Fernerkundung bzw. Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum