Interpretación de los datos de SAR para la representación cartográfica de inundaciones

Los datos del radar de apertura sintética (SAR) corregidos radiométricamente en función del terreno (RTC) pueden utilizarse para detectar zonas inundadas. Una vez que haya preparado sus datos Ground Range Detected (GRD) de Sentinel-1 como datos RTC preparados para el análisis, puede usarlos para su análisis e interpretación.

Datos GRD de Sentinel-1 de doble polarización listos para el análisis

En este escenario, un huracán produjo inundaciones recientemente a lo largo de la costa y en el interior. Usando datos RTC de SAR de imágenes SAR de antes y de después del paso del huracán, se pueden detectar las áreas inundadas analizando la retrodispersión de una banda copolarizada y una banda con polarización cruzada. Los valores de retrodispersión baja corresponden a los colores oscuros, mientras que los valores de retrodispersión alta corresponden a los colores claros. La retrodispersión observada aquí es específica de los datos de SAR en la longitud de onda de la banda C, y puede variar para otras longitudes de onda.

Tipo de dispersión

Hay cuatro tipos principales de dispersión: de doble rebote, de volumen, difusa y de rebote simple.

En la dispersión de doble rebote, la señal de radar se refleja una primera vez en un objetivo vertical y una segunda vez en una superficie lisa antes de regresar finalmente al sensor. Para esta ruta de dispersión, la polarización no se altera y genera una alta retrodispersión en la banda copolarizada y una baja retrodispersión en la banda con polarización cruzada

Se muestra la retrodispersión de doble rebote en un buque (arriba a la izquierda), una estructura urbana (arriba a la derecha), un contenedor de transporte (abajo a la izquierda) y vegetación inundada (abajo a la derecha).

En la dispersión de volumen, la señal de radar refleja una entidad 3D varias veces, lo que cambia aleatoriamente la polarización durante los reflejos. La dispersión de volumen puede tener lugar en cubiertas de vegetación corta o escasa, por ejemplo, arbustos, matorrales o cultivos agrícolas.

Se muestra la dispersión de volumen en árboles, arbustos maduros y estructuras urbanas en la parte superior derecha. Se muestra la dispersión difusa para superficies rugosas en la parte inferior izquierda.

En la dispersión difusa, la señal de radar se refleja en una superficie rugosa y se dispersa en varias direcciones. Cuanto más rugosa es la superficie, mayor es la retrodispersión copolarizada.

En la dispersión de rebote único, también conocida como reflexión especular o dispersión frontal, la señal de radar se refleja una vez en una superficie lisa, reflejándose en una dirección perpendicular con respecto a la señal original.

Se muestra la dispersión de rebote único para superficies lisas como carreteras y asfaltos (abajo a la izquierda) y superficies de agua (arriba a la derecha).

Composición de color falso de SAR

Una forma común de analizar RTC de SAT de doble polarización consiste en crear una composición de color falso. Una composición de color utiliza combinaciones de bandas para los canales de visualización rojo, verde y azul con el fin de crear una imagen en color falso. Las combinaciones SAR de doble polarización comunes son VV para rojo, VH para verde y VV/VH para azul, o alternativamente, HH para rojo, HV para verde y HH/HV para azul. Estas combinaciones de bandas son útiles porque resaltan las diferencias en el comportamiento de la dispersión, lo que le permite inferir información sobre las características de la superficie. Estas combinaciones también representan normalmente bosques y cubiertas de cultivos densas en verde, y de agua en azul.

La herramienta Crear composición de colorle permite crear una imagen en color falso al permitirle definir las bandas para RGB. Puede utilizar la expresión de álgebra de bandas para cada uno de los parámetros de expresión de banda. Para definir la matemática de bandas utilizando los nombres de las bandas, seleccione Nombres de banda para el parámetro Método. La matemática de bandas utilizada dependerá de las unidades de sus datos RTC de SAR de entrada. Si la entrada RTC de SAT se encuentra en unidades lineales, utilice VV para rojo, VH para verde y VV/VH para azul. Si la entrada RTC de SAT está en decibelios, la combinación de bandas debe ser VV para rojo, VH para verde y VV-VH para azul.

El cuadro de diálogo de la izquierda muestra los parámetros de los datos en unidades lineales. El cuadro de diálogo de la derecha muestra los parámetros para los datos en dB.

A continuación se muestran ejemplos de composiciones de color antes y después del huracán que utilizan R: VV, G: VH, B: VV-VH en decibelios. Las composiciones de color muestran masas de agua, incluidas el océano y los ríos en azul, estructuras urbanas en amarillo, regiones con vegetación y bosques en verdes y la vegetación inundada en los humedales en rosa. También hay algunas estructuras urbanas orientadas de manera óptima en rosa.

Nota:

Al mostrar los datos RTC de SAR de sus imágenes SAR, se recomienda que utilice el tipo de extensión Desviación estándar, utilizando un valor de desviación estándar de 1.

La imagen superior es la composición de color antes del huracán. La imagen inferior es la composición de color después del huracán. Las áreas de interés (AOI) se describen en recuadros blancos.

Interpretación de las áreas de interés

Las cuatro áreas de interés (AOI) que se interpretarán se describen en la siguiente tabla:

AOI	Interpretación
	Los píxeles de color verde corresponden a la dispersión difusa desde el césped. Los píxeles azules corresponden a la dispersión de rebote único en el asfalto y las pistas de un aeropuerto liso. La retrodispersión de esta región no cambia para la composición de color antes y después del huracán. La retrodispersión coherente significa que el área no estaba inundada en la imagen posterior al huracán.
	Los píxeles de color amarillo adyacentes a los píxeles azules corresponden a la dispersión de doble rebote y la dispersión de volumen de barcos atracados en el puerto. Los píxeles de color amarillo y blanco corresponden a la dispersión de doble rebote y la dispersión de volumen de los contenedores de transporte orientados de manera ortogonal a la dirección de observación del radar. Los píxeles de color rosa en la imagen previa al huracán corresponden a la doble dispersión de estructuras urbanas en el puerto que se orientan de manera ortogonal con respecto a la dirección de visión del radar. Estos píxeles son de color rosa en vez de amarillo porque se produce poca dispersión de volumen debido a que las estructuras están muy dispersas. Los nuevos píxeles de color rosa observados en la imagen posterior al huracán corresponden a vegetación inundada. Estos píxeles recién inundados se observan en el norte a lo largo de la costa y en el sur a lo largo de las orillas del río .
	Los píxeles azules corresponden a la dispersión de rebote único de las masas de agua permanentes. La retrodispersión no cambia en las imágenes de antes y de después del huracán.
	Los píxeles de color verde corresponden a la dispersión de volumen procedente de la vegetación. Los píxeles de color rosa corresponden a la dispersión de doble rebote procedente de la vegetación inundada en los humedales. Desde la imagen antes del huracán a la imagen después del huracán, el número de píxeles de vegetación inundada aumenta debido a la inundación provocada por el huracán.