Absolute Comparison between Sentinel-3A Satellite and Tide Gauges Observations of RMPG in Imbituba, Arraial do Cabo, Salvador, Fortaleza and Santana

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Samoel Giehl
https://orcid.org/0000-0002-4971-4253
Regiane Dalazoana
https://orcid.org/0000-0001-5468-0679
Tulio Alves Santana
https://orcid.org/0000-0002-4429-9409

Abstract

Coastal regions are of great interest for geodetic and geophysical studies, since in them resides a significant portion of the population. The improvement of satellite altimetry over the years has enabled better observations in these regions, mainly using Synthetic Aperture Radar (SAR) technology. The present study aims to analyze, absolutely, the tide gauges data (SSHTG) of the RMPG in Imbituba-SC, Arraial do Cabo-RJ, Salvador-BA, Fortaleza-CE and Santana-AP and of altimetric observations (SSHSA) from the Sentinel-3A satellite arranged in cells within a radius of up to 100 km over the ocean from the location of the tide gauges stations, for the period between November 2017 and April 2020. In each tide gauge station was chosen the closest altimetry cell and that obtained the best correlation with the tide gauge data, and then this cell was extrapolated to the coast (SSHSA−TG) using a Global Geopotential Model (GGM) and a Mean Dynamic Topography (MDT). The results indicated correlations equal and above 0.90 in all tide gauges and highlights the small distances between the altimetry cells and the tide gauges in Arraial do Cabo, Salvador and Fortaleza, presenting values of 5.37 km, 4.51 km and 4.62 km, respectively. The averages of SSHTG and SSHSA−TG did not show significant differences in all analyzed tide gauges, as they were within the standard deviation range. The main contribution of this work was to verify the quality of SAR altimetry in the Brazilian coast.

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GIEHL, S.; DALAZOANA, R.; SANTANA, T. A. Absolute Comparison between Sentinel-3A Satellite and Tide Gauges Observations of RMPG in Imbituba, Arraial do Cabo, Salvador, Fortaleza and Santana. Revista Brasileira de Cartografia, [S. l.], v. 74, n. 4, p. 911–926, 2022. DOI: 10.14393/rbcv74n4-67213. Disponível em: https://seer.ufu.br/index.php/revistabrasileiracartografia/article/view/67213. Acesso em: 22 jul. 2024.
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References

ACUÑA, G.; BOSCH, W. Absolute Comparison of Satellite Altimetry and Tide Gauge Registrations in Venezuela. In: [s.l.]: Springer Berlin Heidelberg, 2003. P. 261–269.

ARIAS, P. A.; BELLOUIN, N.; COPPOLA, E.; JONES, R. G.; KRINNER, G.; MAROTZKE, J.; NAIK, V.; PALMER, M. D.; PLATTNER, G.-K.; ROGELJ, J.; ROJAS, M.; SILLMANN, J.; STORELVMO, T.; THORNE, P. W.; TREWIN, B.; ACHUTA RAO, K.; ADHIKARY, B.; ALLAN, R. P.; ARMOUR, K.; BALA, G.; BARIMALALA, R.; BERGER, S.; CANADELL, J. G.; CASSOU, C.; CHERCHI, A.; COLLINS, W.; COLLINS, W. D.; CONNORS, S. L.; CORTI, S.; CRUZ, F. A.; DENTENER, F. J.; DERECZYNSKI, C.; DI LUCA, A.; DIONGUE- NIANG, A.; DOBLAS-REYES, F. J.; DOSIO, A.; DOUVILLE, H.; ENGELBRECHT, F.; EYRING, V.; FISCHER, E.; FORSTER, P.; FOX-KEMPER, B.; FUGLESTVEDT, J. S.; FYFE, J. C.; GILLETT, N. P.; GOLDFARB, L.; GORODETSKAYA, I.; GUTIÉRREZ, J. M.; HAMDI, R.; HAWKINS, E.; HEWITT, H. T.; HOPE, P.; ISLAM, A. S.; JONES, C.; KAUFMAN, D. S.; KOPP, R. E.; KOSAKA, Y.; KOSSIN, J.; KRAKOVSKA, S.; LEE, J.-Y.; LI, J.; MAURITSEN, T.; MAYCOCK, T. K.; MEINSHAUSEN, M.; MIN, S.-K.; MONTEIRO, P. M. S.; NGO-DUC, T.; OTTO, F.; PINTO, I.; PIRANI, A.; RAGHAVAN, K.; RANASINGHE, R.; RUANE, A. C.; RUIZ, L.; SALLÉE, J.-B.; SAMSET, B. H.; SATHYENDRANATH, S.; SENEVIRATNE, S. I.; SÖRENSSON, A. A.; SZOPA, S.; TAKAYABU, I.; TREGUIER, A.-M.; HURK, B. van den; VAUTARD, R.; SCHUCKMANN, K. von; ZAEHLE, S.; ZHANG, X.; ZICKFELD, K. Technical Summary. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Edição: V. Masson-Delmotte, P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J. B. R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu e B. Zhou. [S.l.]: Cambridge University Press, 2021. P. 33–144. DOI: 10.1017/9781009157896.002.

AVISO, Archiving, Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data. MISSIONS. 2022a.

Disponível em: <https://www.aviso.altimetry.fr/en/missions>. Acesso em: 18 mai. 2022.

___________. PRODUCTS. 2022b. Disponível em: <https://www.aviso.altimetry.fr/en/data/products. html>. Acesso em: 10 jun. 2022.

CHELTON, D. B.; RIES, J. C.; HAINES, B. J.; LEE-LUENGFU; CALLAHAN, P. S. Satellite

Altimetry. In: FU, Lee-Lueng; CAZENAVE, Anny. Satellite Altimetry and Earth Sciences: A Handbook of Techniques and applications. Boca Raton: Academic Press, 2001. cap. 1, p. 1–122.

COPERNICUS PROGRAMME. Sentinel-3. 2022. Disponível em: <https://sentinels.copernicus.eu/ web/sentinel/missions/sentinel-3>. Acesso em: 5 ago. 2022.

DA SILVA, L. M. Análise da evolução temporal do datum vertical brasileiro de Imbituba. 2017.

F. 272. Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba.

DA SILVA, L. M.; DE FREITAS, S. R. C. Análise da Variação Temporal do Nível Médio do Mar nas Estações da RMPG. In: SYMPOSIUM SIRGAS 2014, La Paz, Bolivia.

DALAZOANA, R. Estudos Dirigidos à Análise Temporal do Datum Vertical Brasileiro. 2006. F. 202. Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba.

DGFI, Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut. Open Altimeter Database (OpenADB). Disponível em: <https://openadb.dgfi.tum.de/en/>. Acesso em: 12 jun. 2022.

DREWES, H. The changing objectives in geodetic research. Zeitschrift für Geodäsie, Geo- Information und Landmanagement, v. 131, n. 5, p. 1–7, 2006.

ESCUDIER, P.; COUHERT, A.; MERCIER, F.; MALLET, A.; THIBAUT, P.; TRAN, N.; AMAROU- CHE, L.; PICARD, B.; CARRERE, L.; DIBARBOURE, G.; ABLAIN, M.; RICHARD, J.; STEUNOU, N.; DUBOIS, P.; RIO, M. H.; DORANDEU, J. Satellite Radar Altimetry Principle, Accuracy, and Precision. In: STAMMER, D.; CAZENAVE, A. Satellite Altimetry over Oceans and Land Surfaces. Boca Raton (EUA): CRC Press, 2017. cap. 1, p. 1–62.

GIEHL, S. Determinação de Movimentos Verticais da Crosta por Meio da Integração de Observações Maregráficas e da Altimetria por Satélite no Datum Vertical Brasileiro de Imbituba no Período de 2002 a 2015. 2020. F. 109. Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba.

IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Correlação dos Níveis de Referência – Estação da RMPG em Arraial do Cabo – 2019. 2022a. Disponível em: <https://geoftp.ibge.gov.br/informacoes_sobre_posicionamento_geodesico/rmpg/niveis%5C%20de%5C%20referencia/ Arraial%5C%20do%5C%20Cabo/2019_niveis_referencia_rmpg_arraial_do_cabo.pdf>. Acesso em: 1 jun. 2022.

___________. Correlação dos Níveis de Referência – Estação da RMPG em Fortaleza – 2019. 2022b. Disponível em: <https://geoftp.ibge.gov.br/informacoes_sobre_posicionamento_geodesico/ rmpg/ niveis% 5C% 20de% 5C% 20referencia/ Fortaleza/ 2019 _ niveis_ referencia_ rmpg_ fortaleza.pdf>. Acesso em: 1 jun. 2022.

___________. Correlação dos Níveis de Referência – Estação da RMPG em Imbituba – 2019. 2022c. Disponível em: <https://geoftp.ibge.gov.br/informacoes_sobre_posicionamento_geodesico/ rmpg/ niveis% 5C% 20de% 5C% 20referencia/ Imbituba/ 2019 _ niveis_ referencia_ rmpg_ imbituba.pdf>. Acesso em: 1 jun. 2022.

___________.Correlação dos Níveis de Referência – Estação da RMPG em Salvador – 2019. 2022d. Disponível em: <https://geoftp.ibge.gov.br/informacoes_sobre_posicionamento_geodesico/ rmpg/ niveis% 5C% 20de% 5C% 20referencia/ Salvador/ 2019 _ niveis_ referencia_ rmpg_ salvador.pdf>. Acesso em: 1 jun. 2022.

___________. Correlação dos Níveis de Referência – Estação da RMPG em Santana – 2019. 2022e. Disponível em: <https://geoftp.ibge.gov.br/informacoes_sobre_posicionamento_geodesico/ rmpg/niveis%5C%20de%5C%20referencia/Santana/2019_niveis_referencia_rmpg_santana. pdf>. Acesso em: 1 jun. 2022.

___________. Monitoramento da variação do nível médio do mar nas estações da Rede Maregráfica Permanente para Geodésia : 2001-2020. Rio de Janeiro: [s.n.], 2021. P. 115. Disponível em:

<https://biblioteca.ibge.gov.br/index.php/biblioteca-catalogo?view=detalhes&id=2101890>. Acesso em: 10 mai. 2022.

ICGEM, International Centre for Global Earth Models. 2022. Disponível em: <http://icgem.gfz- potsdam.de/home>. Acesso em: 30 mai. 2022.

KUMMU, M.; MOEL, H. de; SALVUCCI, G.; VIVIROLI, D.; WARD, P. J.; VARIS, O. Over the hills and further away from coast: global geospatial patterns of human and environment over the 20th–21st centuries. Environmental Research Letters, IOP Publishing, v. 11, n. 3, p. 034010, mar. 2016. DOI: 10.1088/1748-9326/11/3/034010.

LIEBSCH, G.; NOVOTNY, K.; DIETRICH, R.; SHUM, C. K. Comparison of Multimission Altimetric Sea-Surface Heights with Tide Gauge Observations in the Southern Baltic Sea. Marine Geodesy, Informa UK Limited, v. 25, n. 3, p. 213–234, jul. 2002. DOI: 10.1080/01490410290051545.

LU, Z.; QU, Y.; QIAO, S. Geodesy: Introduction to Geodetic Datum and Geodetic Systems. Berlin Heidelberg: Springer, 2014. ISBN 9783642412448.

MITCHUM, G. T. Monitoring the Stability of Satellite Altimeters with Tide Gauges. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, American Meteorological Society, v. 15, n. 3, p. 721– 730, 1998. DOI: 10.1175/1520-0426(1998)015<0721:mtsosa>2.0.co;2.

MONTECINO, H. D. C.; FERREIRA, V. G.; CUEVAS, A.; CABRERA, L. C.; BÁEZ, J. C. S.; DE FREITAS, S. R. C. Vertical deformation and sea level changes in the coast of Chile by satellite altimetry and tide gauges. International Journal of Remote Sensing, Informa UK Limited, v. 38, n. 24, p. 7551–7565, fev. 2017. DOI: 10.1080/01431161.2017.1288306.

MORITZ, H. Geodetic Reference System 1980. Journal of Geodesy, Springer Science e Business Media LLC, v. 74, n. 1, p. 128–133, 2000. DOI: 10.1007/s001900050278.

MULET, S.; RIO, M. H.; ETIENNE, H.; ARTANA, C.; CANCET, M.; DIBARBOURE, G.; FENG, H.; HUSSON, R.; PICOT, N.; PROVOST, C.; STRUB, P. T. The new CNES-CLS18 global mean dynamic topography. Ocean Science, v. 17, n. 3, p. 789–808, 2021. DOI: 10.5194/os-17-789- 2021. Disponível em: <https://os.copernicus.org/articles/17/789/2021/>.

PASSARO, M.; CIPOLLINI, P.; VIGNUDELLI, S.; QUARTLY, G. D.; SNAITH, H. M. ALES: A multi-mission adaptive subwaveform retracker for coastal and open ocean altimetry. Remote Sensing of Environment, v. 145, p. 173–189, 2014. ISSN 0034-4257. DOI: https://doi.org/10. 1016/j.rse.2014.02.008.

PASSARO, M.; FENOGLIO-MARC, L.; CIPOLLINI, P. Validation of Significant Wave Height From Improved Satellite Altimetry in the German Bight. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, v. 53, n. 4, p. 2146–2156, 2015. DOI: 10.1109/TGRS.2014.2356331.

PASSARO, M.; SMITH, W.; SCHWATKE, C.; PICCIONI, G.; DETTMERING, D. Validation of a global dataset based on subwaveform retracking: improving the precision of pulse-limited satellite altimetry. Miami, USA, 2017. Disponível em: <https://mediatum.ub.tum.de/doc/ 1398071/1398071.pdf>. Acesso em: 26 set. 2022.

PBMC, Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas. Impacto, vulnerabilidade e adaptação das cidades costeiras brasileiras às mudanças climáticas: Relatório Especial do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas. Rio de Janeiro, Brasil, 2016. P. 184.

RANEY, R. K. The delay/Doppler radar altimeter. IEEE Trans. Geosci. Remote. Sens., v. 36, p. 1578–1588, 1998.

RENGANATHAN, V. Arctic Sea Ice Freeboard Heights from Satellite Altimetry. 2010. F. 216. Tese (Doutorado) – Department of Geomatics Engineering - University of Calgary.

SAVCENKO, R.; BOSCH, W. EOT11a-empirical ocean tide model from multi-mission satellite altimetry. DGFI Report No. 89, 2012.

SCHWATKE, C.; BOSCH, W.; SAVCENKO, R.; DETTMERING, D. OpenADB - An open database for multi-mission altimetry. In: EGU 2010. EGU, Vienna, Austria. Vienna, Austria: [s.n.], 2010. Poster.

SEEBER, G. Satellite Geodesy. Berlin: Walter De Gruyter, 2003.

SHIMAKURA, S. Interpretação do coeficiente de correlação. Departamento de Estatıstica UFPR. CE003-Estatıstica II. 2006. Disponível em: <http://leg.ufpr.br/~silvia/CE003/notes.html>. Acesso em: 20 mar. 2020.

ZINGERLE, P; PAIL, R; GRUBER, T; OIKONOMIDOU, X. The combined global gravity field model XGM2019e. Journal of Geodesy, Springer, v. 94, n. 7, p. 1–12, 2020.

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