Literature review on ship and ice discrimination

Abstract

Ice melting in the Arctic leads to more ship traffic, fishing, and new opportunities for oil searching and production in the High North. Maritime Domain Awareness (MDA) is of interest for Norway, and thus it is of importance to monitor higher latitudes. To be able to help ships to navigate and to plan ship traffic, it is necessary to get an overview of where ice and icebergs are in ice infested waters. The use of Satellite SAR (Synthetic Aperture Radar) data is a reliable day and night and all-weather capability, and is good to use to get a situational picture of the vessel traffic and ice situation at sea. It is significant to be able to discriminate between ships and icebergs in open sea and within the ice. The report gives an overview of some of the research that has been carried out in the fields of ship detection, iceberg detection, and ship and iceberg discrimination. The focus is on dualpolarization data since the ship detector will only do ship and iceberg discrimination in dualpolarization data. It seems like Canada has done the most work and already has an operational ship and iceberg discriminator. FFI’s goal is to find a ship and iceberg discrimination method that works in our waters, and to implement this method in the automatic ship detector Aegir.

Issmelting i Arktis fører til mer skipstrafikk, fiske, og nye muligheter for oljesøk og oljeproduksjon i nordområdene. Maritime Domain Awareness (MDA) er av stor interesse for Norge, og derfor er det viktig å overvåke nordområdene. For å kunne hjelpe skip til å navigere og til å planlegge skipstrafikken, er det nødvendig å få en oversikt om hvor is og isfjell i sjøområder med is. Satellitt-SAR (Syntetisk Aperture Radar) er en pålitelig kilde dag og natt og i all type vær til å gi data for å få et situasjonsbilde av skipstrafikken og issituasjonen på sjøen. Det er viktig å kunne se forskjell på skip og isfjell i åpen sjø og inni isen. Denne rapporten gir en oversikt over noe av forskningen som er gjort innenfor feltene skipsdeteksjon, isfjelldeteksjon og skip- og isfjelldiskriminering. Fokuset er på data med dualpolarisasjon siden skipsdetektoren bare vil utføre skip- og isfjelldiskriminering i dualpolarisasjonsdata. Det virker som om Canada er dem som har gjort mest arbeid innen skip- og isfjelldiskriminering, og har allerede en operasjonell skip- og isfjelldiskriminator. FFIs mål er å finne en skip- og isfjelldiskriminerings-metode som virker i våre farvann, og implementere denne i den automatiske skipsdetektoren Aegir.