Disponible con licencia de Image Analyst.
Se debe procesar un producto detectado de radar de apertura sintética (SAR) de nivel 1 de Sentinel-1 antes de que se pueda usar para la visualización o el análisis. Entre los problemas que se deben solucionar se incluyen actualizar los datos de órbita, eliminar el ruido térmico, calibrar para recuperar un valor de retrodispersión significativo, cuadrar píxeles de alcance oblicuo, mitigar ruido de moteado, eliminar distorsiones radiométricas y geométricas y representar imágenes con un rango de valores grande. El procesamiento que debe realizarse es específico del sensor y del nivel de procesamiento.
El conjunto de herramientas Radar de apertura sintética, en la caja de herramientas Image Analyst, contiene herramientas que permiten generar datos de imágenes listos para el análisis calibrados y con corrección de terreno de sensores RAS compatibles.
| Herramienta | Descripción |
|---|---|
Descarga los archivos de órbita actualizados para los datos de radar de apertura sintética (SAR) de entrada. | |
Actualiza la información orbital en el dataset de radar de apertura sintética (SAR) utilizando un archivo vectorial de estado de órbita (OSV) más preciso. | |
Corrige alteraciones de retrodispersión ocasionadas por el ruido térmico en los datos de radar de apertura sintética SAR de entrada, lo que resulta en una imagen más fluida. | |
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Convierte la reflectividad de radar de apertura sintética (SAR) de entrada en unidades físicas de retrodispersión normalizada normalizando la reflectividad con un plano de referencia. | |
Promedia los datos de entrada del radar de apertura sintética (SAR) por miradas en rango y acimut para aproximar píxeles cuadrados, eliminar motas y reducir el tiempo de procesamiento de la herramienta SAR. | |
Corrige los datos de radar de apertura sintética (SAR) de entrada correspondientes a distorsiones radiométricas debido a la topografía. | |
Corrige los datos de radar de apertura sintética (SAR) de entrada correspondientes al moteado, que es el resultado de una iluminación coherente que tiene un aspecto similar a un efecto granulado o de sal y pimienta. | |
Ortorrectifica los datos de radar de apertura sintética (SAR, por sus siglas en inglés) de entrada mediante un algoritmo de retrogeocodificación de rango Doppler. | |
El conjunto de herramientas Radar de apertura sintética contiene herramientas que corrigen, procesan y habilitan el análisis de datos SAR. |
Descargar y aplicar vectores de estado de órbita
La precisión de las correcciones de terreno radiométricas y geométricas se basa en los vectores de estado de órbita (OSV) suministrados. La mayoría de los sensores SAR proporcionan vectores OSV en los metadatos del producto. Dependiendo del sensor, puede ser necesario actualizar los OSV a una versión más precisa, que suele estar disponible entre unas horas y unas semanas a partir del momento de la adquisición de la imagen.
Para los sensores compatibles, la herramienta Descargar archivo de órbita identifica y descarga el archivo OSV adecuado. La herramienta Aplicar corrección de órbita utiliza este archivo OSV descargado para actualizar los metadatos del producto SAR.
Eliminación de ruido térmico
Las imágenes de SAR se distorsionan por el ruido térmico aditivo. El ruido térmico es más evidente en imágenes con poca retrodispersión, como en el canal polarizado cruzado (VH, HV), que se caracteriza por una distribución de retrodispersión más estrecha.
Los sensores que adquieren datos en el modo Observación de terreno con escaneados progresivos (TOPS), como Sentinel-1 e ICEYE, pueden presentar un ruido térmico variable para los escaneos individuales por debajo de la superficie. Este tipo de ruido térmico suele manifestarse como un contraste intenso entre los escaneados del subsuelo.
Para los sensores compatibles, la herramienta Eliminar ruido térmico utiliza metadatos del producto SAR para corregir el ruido térmico.
Calibración radiométrica
La herramienta Aplicar calibración radiométrica utiliza los metadatos del producto SAR para recuperar valores de retrodispersión significativos. La calibración radiométrica es el proceso de convertir productos SAR de números digitales de píxel de imagen (DN) a la cantidad física de intensidad de retrodispersión de SAR por área de unidad. Los tres tipos de calibración son beta cero (
), sigma cero (
) y gamma cero (
). El área de unidad utilizada para la calibración determina el tipo de calibración.
Beta cero representa la reflectividad del radar por área de unidad en el rango de inclinación y se conoce normalmente como coeficiente de brillo del radar.
Sigma cero representa la reflectividad del radar por área de unidad en el rango de suelo. Aunque sigma cero es una opción popular para describir la reflectividad, se debe usar con precaución. Los valores de sigma cero varían con el ángulo de incidencia, por lo que una entidad en el rango cercano puede tener un valor de sigma cero diferente en el rango lejano. Si realiza un análisis o detección de cambios multitemporal con sigma cero, utilice imágenes del mismo sensor y la misma geometría de visualización para garantizar que los cambios en sigma cero se deban a los procesos físicos a lo largo del tiempo y no a artefactos que resultan de diferencias en la geometría de visualización.
Gamma cero representa la reflectividad del radar por área de unidad en el plano perpendicular al rango de inclinación. Se normaliza mediante el ángulo de incidencia en relación con el elipsoide, de modo que proporciona un valor de medición independiente del rango. Si desea utilizar valores de retrodispersión para distinguir entre entidades únicas en una sola imagen, utilice gamma cero en lugar de sigma cero. Además, utilice gamma cero si le interesa el análisis multitemporal o la detección de cambios mediante las imágenes de SAR de diferentes sensores o geometrías de visualización diferentes (ascendente frente a descendente). Gamma cero solo se debe utilizar en estos tipos de aplicaciones si el terreno es plano.
Multiaspecto
Multilook promedia los datos SAR de entrada por aspectos en alcance y acimut para aproximar píxeles cuadrados. Debido a la naturaleza lateral de los sensores SAR, este es un paso común en los flujos de trabajo SLC de SAR. También mitiga el moteado y reduce el tiempo de procesamiento de la herramienta SAR.
Aplanamiento radiométrico del terreno
Debido a la visión lateral de los sensores SAR, las entidades orientadas hacia el sensor aparecen artificialmente más brillantes que las entidades orientadas hacia el lado opuesto del sensor. La herramienta Aplicar aplanamiento radiométrico del terreno corrige valores radiométricos artificiales procedentes de topografía compleja y la geometría de visualización del sensor.
Dado un modelo de elevación digital de entrada (DEM) y un producto detectado por el SAR calibrado a beta cero, la herramienta Aplicar aplanamiento del terreno radiométrico utiliza el enfoque de rango-Doppler para calcular el área iluminada y generar una salida de gamma cero aplanada para el terreno. Como alternativa, se puede especificar una salida de sigma cero aplanada para el terreno, que se normaliza con el ángulo de incidencia local basado en DEM.
Una salida opcional es el área de dispersión simulada. Esta salida se puede utilizar para comprender cómo afecta artificialmente el terreno a los datos calibrados del terreno que no ha sido aplanado.
Otra salida opcional es una máscara de distorsión geométrica para identificar los píxeles afectados por el sombreado, el escorzo, el alargamiento o el relevo. La salida de máscara de distorsión geométrica le permite enmascarar la salida gamma cero o sigma cero aplanadas para el terreno según el tipo de distorsión geométrica.
La última salida opcional es un ráster de distorsión geométrica que contiene un proxy para la pendiente del terreno, el ángulo de visión, el ratio de escorzo y el ángulo de incidencia local. La salida de distorsión geométrica proporciona datos que se utilizan para realizar el aplanamiento del terreno e identificar los píxeles afectados por las distorsiones geométricas.
El aplanamiento del terreno radiométrico se debe realizar para las aplicaciones que interpretan una única imagen sobre cualquier terreno, o bien para aplicaciones que comparan varias imágenes de diferentes sensores o el mismo sensor con geometrías de visualización diferentes sobre cualquier terreno.
Eliminar ruido
Las imágenes de SAR se caracterizan por presentar anomalías parecidas al ruido conocidas como moteado. Esta condición inherente resulta de las interferencias constructivas y destructivas de la señal retrodispersada. La herramienta Eliminar ruido proporciona varios filtros de moteado para mejorar la relación de señal a ruido de la imagen de SAR. Los filtros de moteado disponibles son Lee, Enhanced Lee, Refined Lee, Frost, Kuan y MAP gamma. Estos filtros utilizan estadísticas de píxeles locales para optimizar la supresión del moteado, conservando al mismo tiempo los detalles de la entidad. Para preservar las propiedades estadísticas necesarias para estos filtros, se recomienda utilizar la herramienta Eliminar ruido antes de la corrección de terreno geométrica, que remuestrea y reproyecta los datos.
Corrección de terreno geométrica
Debido a la visión lateral de los sensores SAR, las entidades orientadas hacia el sensor aparecen comprimidas, mientras que las entidades orientadas hacia el lado opuesto del sensor aparecen extendidas. La herramienta Aplicar corrección de terreno geométrica corrige las distorsiones geométricas, lo que cambia los píxeles a su geolocalización correcta.
La herramienta Aplicar corrección de terreno geométrica utiliza el enfoque de rango Doppler y el DEM de entrada para ortorrectificar la imagen de SAR de entrada. Un DEM con una resolución cercana o superior a los datos de SAR de entrada se recomienda para la mayoría de las aplicaciones. Para aplicaciones en las que no hay terreno, puede omitir el DEM de entrada. La herramienta Aplicar corrección de terreno geométrica puede utilizar el enfoque de rango Doppler y la cuadrícula de geolocalización de los metadatos del producto para ortorrectificar la imagen de SAR de entrada.
Conversión a decibelios
El último paso para preparar los datos listos para el análisis consiste en convertir la intensidad de retrodispersión sin unidades (lineal) en decibelios (dB). La herramienta Convertir unidades de SAR convierte la intensidad de retrodispersión lineal en decibelios mediante una conversión logarítmica sencilla. La conversión logarítmica reduce el rango de valores de intensidad de retrodispersión para mejorar la visualización e interpretación de las imágenes.