Processus d’une composition MTC de deux images

Disponible avec une licence Image Analyst.

Un processus de composition MTC (cohérence multitemporelle) de deux images crée une visualisation en trois canaux qui met en évidence le changement de surface et la stabilité temporelle à l’aide des données SAR (radar à synthèse d’ouverture). Il combine deux types d’informations :

• La rétrodiffusion RTC (correction radiométrique terrestre) de deux acquisitions distinctes, comme canaux rouge et vert.
• La cohérence entre les deux mêmes acquisitions, comme canal bleu.

Cette composition colorée permet d’identifier les zones dont la luminosité du radar (rétrodiffusion) et/ou la similarité des phases (cohérence) a changé. Elle est particulièrement utile pour détecter les changements d’occupation du sol, surveiller les infrastructures, cartographier la variation d’humidité des surfaces et évaluer la croissance ou la perturbation de la végétation.

Conditions préalables des données

Les données suivantes sont requises pour ce processus :

• Ce processus requiert deux images SAR couvrant la même zone d’intérêt.
• Les deux entrées doivent utiliser les mêmes mode de capteur, suivi (croissant ou décroissant) et polarisation. Si les entrées sont de type TOPS Sentinel-1, elles doivent avoir la même sous-fauchée.
• Un MNE superposé avec les images SAR, qui sera utilisé pour traiter et créer des données de coregistration et de correction de terrain précises.

Vue d’ensemble du traitement

Tout d’abord, le processus SAR RTC doit être exécuté sur les deux scènes SAR pour créer des données de rétrodiffusion RTC (correction radiométrique terrestre), en décibels (dB). Ces deux sorties sont utilisées comme canaux en entrée rouge et vert.

Exécutez ensuite le processus de cohérence sur la paire d’images SAR. Cette étape permet d’estimer la cohérence interférométrique entre les deux scènes. Si vous utilisez Sentinel-1, veillez à appliquer une correction d’orbite précise avant de calculer la cohérence. Utilisez l’outil Apply Geometric Terrain Correction (Appliquer la correction de terrain géométrique) sur le raster de cohérence afin qu’il corresponde à la géométrie cartographique des sorties de la rétrodiffusion RTC.

Créer la composition MTC

L’outil Generate Multitemporal Coherence (Générer une cohérence multitemporelle) permet de créer la composition colorée RVB MTC de deux images en combinant les deux rasters SAR RTC traités et un raster de cohérence. Ces rasters doivent être alignés géométriquement pour que l’outil puisse être exécuté. Appliquez éventuellement des masques d’eau ou de transit/d’ombre pour les entrées afin d’en faciliter l’interprétation.

La composition RVB MTC de deux images utilise la structure d’entrée ci-après.

Bande	Acquisition	Traitement en cours	Source du canal	Unités
Canal rouge	Scène 1 (Référence)	Processus SAR RTC	Rétrodiffusion	dB
Canal vert	Scène 2 (Secondaire)	Processus SAR RTC	Rétrodiffusion	dB
Canal bleu	Paire SAR	Processus de cohérence	Cohérence	Aucune unité, avec une plage de cohérence comprise entre 0 et 1.

Interprétation

Chaque couleur de la composition reflète une combinaison de luminosité de surface (rétrodiffusion) et de stabilité des phases (cohérence). L’interprétation est liée à la compréhension de la manière dont différentes occupations du sol répondent aux signaux radar dans le temps.

Le tableau ci-après explique comment interpréter la sortie de la composition colorée RVB MTC.

Couleur	Valeurs des canaux	Interprétation
Blanc	Rouge : rétrodiffusion élevée Vert : rétrodiffusion élevée Bleu : rétrodiffusion élevée	Diffuseur lumineux et stable avec similarité temporelle élevée entre les dates. Cela est courant pour les bâtiments, rochers et sols nus secs.
Jaune	Rouge : rétrodiffusion élevée Vert : rétrodiffusion élevée Bleu : rétrodiffusion faible	Cibles lumineuses avec une décorrélation entre les deux scènes. La radiométrie reste élevée, mais la stabilité des phases a chuté. Cela est courant pour les changements de végétation, déplacements de machines, déferlentes et constructions.
Cyan	Rouge : rétrodiffusion moyenne à élevée Vert : rétrodiffusion très élevée Bleu : rétrodiffusion moyenne à élevée	La rétrodiffusion a augmenté entre les scènes 1 et 2 tout en restant assez cohérente. Cela est courant pour la rugosification ou le mouillage des surfaces avec des géométries similaires.
Magenta	Rouge : rétrodiffusion très élevée Vert : rétrodiffusion moyenne à élevée Bleu : rétrodiffusion moyenne à élevée	La rétrodiffusion a diminué entre les scènes 1 et 2, avec une décorrélation limitée. Cela est courant pour le lissage ou le séchage des surfaces avec des géométries similaires.
Foncé/Noir	Rouge : rétrodiffusion faible Vert : rétrodiffusion faible Bleu : rétrodiffusion faible	Il existe une faible rétrodiffusion et une faible cohérence. Cela est courant pour les étendues d’eau, les ombres profondes ou un décalage important.

Remarque :

L’interprétation peut varier dans certains cas. Elle doit être abordée avec précaution et utiliser des informations supplémentaires.

Considérations sur le traitement

Voici quelques considérations de traitement importantes à prendre en compte pour garantir des résultats précis et une visualisation correcte :

• Utilisez des paramètres identiques dans le processus SAR RTC pour les deux scènes. Ces paramètres incluent par exemple, le MNE, le modèle de calibrage, le traitement multivisée et les autres options pertinentes.
• Assurez-vous que la coregistration est précise avant d’estimer la cohérence ; un décalage réduit la cohérence et introduit de fausses modifications.
• Gardez la ligne de base temporelle courte pour l’analyse de la végétation (de quelques jours à quelques semaines). Vous pouvez utiliser des lignes de base plus longues pour la détection des changements structurels.
• Utilisez des masques de transit ou d’ombre pour empêcher une interprétation incorrecte des artefacts de géométrie radar comme changements de surface.
• Si la cohérence est uniformément faible, revérifiez l’exactitude de la coregistration, les lignes de base et la compatibilité des acquisitions.
• Si le canal bleu est bruyant, augmentez la taille de la fenêtre de cohérence.