SAR (Synthetic Aperture Radar ou Radar de Abertura Sintética) é o único sensor transportado por satélites capaz de medir o espectro direcional de ondas. Sua elevada cobertura espacial e temporal permite caracterizar o estado de mar, especialmente a região de baixa frequência do espectro de energia, que vem sendo assimilada em modelos numéricos de previsão de ondas em diversos centros operacionais espalhados pelo globo. Contudo, a extração do espectro de ondas de uma imagem SAR é um procedimento complexo. Alguns modos de operação não permitem o emprego de imagens sequenciais para resolver a ambiguidade direcional de propagação das ondas, o que requer informações adicionais, geralmente obtidas de um modelo de ondas. A dependência destas informações adicionais é investigada aplicando-se a inversão clássica de Hasselmann a alguns estados de mar teóricos. Esta abordagem é baseada na transformação analítica do espectro direcional de ondas sobre o espectro de imagem SAR correspondente. A solução deste problema inverso é determinada por um algoritmo numérico que minimiza um funcional não linear. Apesar de amplamente utilizado por diversos centros operacionais de previsão, este método não foi extensivamente testado em cenários experimentais bem definidos. Os resultados mostram que a dependência investigada é bastante significativa, sobretudo no que diz respeito à direção de propagação das ondas, levantando questionamentos sobre a acurácia da técnica.

Synthetic Aperture Radar (SAR) is the only sensor to date on-board satellites able to measure the directional wind wave spectrum. Its high spatial and temporal coverage allows the characterization of the sea state, especially at the low frequency region of the energy spectrum, which has been assimilated into numerical models at several operational centres world wide since the late 1990's. However, the extraction of the wave spectrum from a SAR image is a complex task. Not all imaging modes allow the use of sequential images to resolve the wave directional ambiguity, requiring some sort of additional, first guess information, in general from a wave model. The dependency of the wave retrieval on this first guess is investigated applying the classical Hasselmann inversion to some simple, theoretical, sea states. This approach is based on the analytical transformation relating the wind wave variance spectrum to its correspondent SAR image spectrum. The solution of this inverse problem is determined by a numerical algorithm, which minimizes a non-linear function. Although widely employed at operational forecasting centres, the method has not been extensively tested in experimental, well defined, situations. The results show that the first guess wave direction is fundamental to the reliability of the results obtained, raising questions about the accuracy of the technique.

Apesar de ser o único sensor transportado em satélites capaz de medir o espectro direcional de ondas, o SAR apresenta algumas limitações, inerentes ao processo de abertura sintética, que causam degradação na sua resolução azimutal e portanto o tornam incapaz de medir ondas com comprimentos inferiores a um valor que é dependente do estado de mar. Contudo, sua capacidade única de caracterizar espectralmente as ondas com cobertura espacial global vem despertando o interesse da comunidade científica nos últimos vinte anos. Neste trabalho, os mecanismos de imageamento das ondas são discutidos e exemplificados, sendo que uma imagem ERS SAR PRI é empregada para a obtenção do espectro, que é comparado com a medição de uma boia direcional fundeada nas proximidades. Os resultados são promissores, indicando o potencial da técnica.

Despite of being the only sensor onboard satellites able to measure the wave directional spectrum, SAR has certain shortcomings, due to its aperture synthesis technique, that causes degradation in azimuth direction that introduces a sea state dependent cut-off beyond which SAR cannot sense the ocean surface waves. However, its unique capability to extract the 2D wave spectrum with global coverage, has motivated the interest of the scientific community. In this paper, the wave imaging mechanisms are discussed and the wave spectrum extracted from an ERS SAR PRI image is compared to a directional buoy moored nearby. The results are promising, showing the potential of the technique.