Motion estimation from satellite image sequences: validation

Abstract

This report concerns the validation of surface velocity estimated from satellite images. The estimation is obtained with a dynamic model based on shallow-water equations. We first compare the stationary assumption to the shallow-water heuristics to justify our choice. Second, we quantify the quality of the estimation by measuring the misfit between the model output and the altimetry measures. Experiments are achieved on Sea Surface Temperature data acquired by the NOAA/AVHRR satellites over the Black Sea. The altimetry measures are obtained by two radar sensors: Envisat and GFO. The good adequacy between the shallow-water output and the altimetry data validates our motion estimation approach.У статті описуються результати валідації полів швидкості поверхневих течій, розрахованих по серіях супутникових зображень. Розрахунок проводився за допомогою динамічної моделі, заснованої на рівняннях мілкої води. Спочатку демонструються переваги методу, що використовує рівняння дрібної води перед стаціонарним алгоритмом. Потім, оцінюється кількісне розбіжність між результатами моделювання і вимірювань, проведених за допомогою альтиметричніх даних. Експерименти засновані на картах температур акваторії Чорного моря, отриманих за допомогою сканера AVHRR NOAA. Альтиметричні дані отримані за допомогою сенсорів Envisat і GFO. Близькість результатів, розрахованих за цими джерелами даних, підтверджують високу якість моделювання.В статье описываются результаты валидации полей скорости поверхностных течений, рассчитанных по сериям спутниковых изображений. Расчет производился при помощи динамической модели, основанной на уравнениях мелкой воды. Сначала демонстрируются преимущества метода, использующего уравнения мелкой воды перед стационарным алгоритмом. Затем, оценивается количественное расхождение между результатами моделирования и измерений, произведенных при помощи альтиметрических данных. Эксперименты основаны на картах температур акватории Черного моря, полученных с помощью сканера AVHRR NOAA. Альтиметрические данные получены с помощью спутников Envisat и GFO. Близость результатов, рассчитанных по этим источникам данных, подтверждает высокое качество моделирования.