SAME-AT

Satellite-based radar systems (SAR - Synthetic Aperture Radar) are characterised by their independence from sunlight and all-weather capability. In contrast to optical sensors, which are strongly influenced by cloud cover, radar signals are able to penetrate clouds and therefore provide reliable information regardless of weather conditions. However, in order to reach the earth's surface, radar signals have to pass through the atmosphere twice. This leads to several effects (such as propagation delays, which cause inaccuracies in range and interferometric phase measurements: Delays), which must be taken into account when interpreting radar results. Atmospheric correction is therefore of crucial importance in the processing chain of radar signals.

SAME-AT contributes to a better understanding of the interaction between the propagation of the radar signal and the atmosphere. The increasing research activities of recent years show that existing correction approaches do not yet fully reflect certain relationships. SAME-AT therefore improves the modelling of atmospheric correction by using information about the uncertainty in the forecast of convection-supporting numerical weather model (NWP) ensemble systems. For the first time, an atmospheric correction approach specific to the complex topography of the Alps will be developed and tested in Austria. To achieve this main goal, the SAME-AT consortium first intends to improve the quality of the reference data in Austria by expanding a corner reflector network.

Numerische Wettermodelle liefern wertvolle Informationen für SAR/InSAR Korrekturmodelle. Im Gegenzug können beobachtete SAR/InSAR Delays (und deren Fehlerberechnungen) wiederum als Datenquelle für die Bestimmung des Ausgangszustands für NWP Ensembles dienen (Datenassimilation). SAR/InSAR-delays erlauben demnach Rückschlüsse über den troposphärischen Feuchtegehalt, eine äußerst wertvolle Information für Wettermodelle. Ein wichtiger Teil von SAME-AT ist daher die Untersuchung des möglichen Benefits von SAR/InSAR Delays und deren Fehlerabschätzung auf die Qualität von NWP Systemen. SAME-AT erlaubt daher in beiden Disziplinen – Radarfernerkundung und Wettermodellentwicklung – eine Verbesserung durch das Konzept einer Rückkopplungsschleife beider Ansätze. Für Anwendungen im Radarbereich bietet die hohe zeitliche und räumliche Auflösung aktueller Wettermodelle einen großen Mehrwert. Die entwickelten Methoden zur Korrektur atmosphärischer Delays werden in laufende Projekte integriert, um die Anwendbarkeit für verschiedene Einsatzbereiche (Deformationsmonitoring wie z. B. bei dem Projekt SuLaMoSA) zu beurteilen. In den letzten Monaten zeigte die Auswirkungen der Covid-19-Pandemie durch die damit verbundene Reduzierung flugzeugbasierter Beobachtungen dramatisch, wie wichtig die Verfügbarkeit von Datensätzen mit einem hohen Maß in Diversität für NWP-Modelle ist. Deshalb profitieren beide Disziplinen von den Entwicklungen aus SAME-AT.