Using Synthetic Aperture Radar to Define Spring Breakup on the Kuparuk River, Northern Alaska

Résumé

La mesure de l’écoulement printanier des bassins hydrographiques de l’Arctique n’est pas facile à réaliser en raison de l’éloignement ainsi qu’en raison des conditions souvent dangereuses qui ont cours sur le terrain. Cette étude fait appel à des techniques de télédétection de même qu’aux mesures prises sur le terrain pour évaluer l’applicabilité du radar à synthèse d’ouverture SAR pour définir la débâcle printanière de la basse rivière Kuparuk anastomosée sur la North Slope de l’Alaska. L’analyse statistique d’une série temporelle (2001-2010) d’images SAR acquises à partir du satellite européen de télédétection (ERS-2) et du satellite canadien RADARSAT ainsi que des écoulements mesurés a été effectuée dans le cadre de cette étude. D’après les renseignements recueillis sur le terrain, les images SAR ont été divisées en fonction de la période précédant la débâcle, de la période de la débâcle même et de la période suivant la débâcle. Trois variables ont été analysées afin de déterminer si elles permettaient d’isoler la période de la débâcle de la rivière, soit la luminance de l’image, la variance de la luminance en fonction de la longueur de la rivière et la somme de l’analyse des changements de classement suivant le rang. La variance de la luminance s’est avérée l’indicateur le plus fiable. L’utilisation conjointe de cette variance et de la somme des changements de classement suivant le rang s’avéraient prometteuse lorsque le nombre d’images était suffisant. La résolution temporelle de l’imagerie a constitué la plus grande limitation pour contraindre la temporisation de l’événement hydrologique. Les défis liés à la surveillance de l’écoulement printanier et la nature sensible du SAR ont vraisemblablement donné lieu à la détection précoce des changements superficiels au moyen de la technique de télédétection comparativement aux observations mêmes de l’écoulement printanier. Moyennant une résolution temporelle suffisante, l’imagerie SAR pourrait permettre d’améliorer la surveillance spatiotemporelle des bassins hydrographiques de l’Arctique en vue de l’étude des débâcles printaniers.