Рабочий процесс композита MTC двух изображений

Доступно с лицензией Image Analyst.

Рабочий процесс Композит с многовременной когерентностью (MTC) двух изображений создает визуализацию на основе трех каналов, которая выделяет изменения и временную стабильность поверхности с использованием данных радара с синтезированной апертурой (SAR). Он сочетает в себе два типа информации:

• Обратное рассеяние с радиометрической коррекцией ландшафта (RTC), полученное в результате двух отдельных измерений в красном и зеленом каналах.
• Когерентность между теми же двумя приобретениями с Синим каналом.

Это синтезированное цветное изображение полезно для определения областей, в которых изменилась либо яркость радара (обратное рассеяние), либо фазовая схожесть (когерентность), либо и то, и другое. Это особенно полезно для обнаружения изменений почвенно-растительного покрова, мониторинга инфраструктуры, картирования изменений поверхностной влажности и оценки роста или нарушения растительности.

Предварительные требования к данным

Для этого рабочего процесса необходимы следующие данные:

• Для этого процесса требуются 2 снимка SAR, охватывающих одну и ту же область интереса.
• Оба входных набора должны иметь одинаковый режим работы датчика, дорожку (восходящую или нисходящую) и поляризацию. Если входными данными являются Sentinel-1 TOPS, то они оба должны иметь один и тот же поддиапазон.
• ЦМР, которая накладывается на изображения SAR, использующиеся для обработки и создания точных данных для регистрации и коррекции ландшафта.

Обзор обработки

Во-первых, рабочий процесс SAR RTC должен быть запущен на обеих сценах SAR для создания данных обратного рассеяния с радиометрической коррекцией terrain в децибелах (дБ). Эти выходные данные будут использоваться в качестве входных красного и зеленого каналов.

Затем запустите рабочий процесс когерентности для пары изображений SAR. На этом этапе оценивается интерферометрическая когерентность между двумя сценами. При использовании Sentinel-1 обязательно примените точную коррекцию орбиты перед вычислением когерентности. Используйте инструмент Применить геометрическую коррекцию terrain на растре когерентности, чтобы он соответствовал той же геометрии карты, что и выходные данные обратного рассеяния RTC.

Создание композита MTC

Инструмент Вычислить мультивременную когерентность позволяет создать RGB-композит MTC двух изображений путем объединения двух обработанных растров SAR RTC и одного растра когерентности. Перед запуском инструмента все эти растры необходимо геометрически выровнять. Дополнительно для облегчения интерпретации входных данных можно применить водяные маски или маски наложения/тени.

RGB-композит MTC из двух изображений использует следующую входную структуру.

Канал	Приобретение	Обработка	Источник канала	Единицы измерения
Красный канал	Сцена 1 (Ссылка)	Рабочий процесс SAR RTC	Обратное рассеяние	дБ
Зеленый канал	Сцена 2 (Вторичная)	Рабочий процесс SAR RTC	Обратное рассеяние	дБ
Синий канал	Пара SAR	Рабочий процесс когерентности	Когерентность	Единиц нет, диапазон когерентности от 0 до 1.

Интерпретация

Каждый цвет в композите (синтезированном изображении) отражает комбинацию поверхностной яркости (обратного рассеяния) и фазовой стабильности (когерентности). Интерпретация зависит от понимания того, как различные типы земного покрова реагируют на сигналы радара с течением времени.

В таблице ниже объясняется, как интерпретировать выходные данные RGB-композита MTC.

Цвет	Значения канала	Интерпретация
Белый	Красный — высокое обратное рассеяние Зеленый — высокое обратное рассеяние Синий — высокое обратное рассеяние	Яркий и стабильный рассеиватель с высокой временной схожестью между датами. Это характерно для зданий, скал и сухой голой земной поверхности.
Желтый	Красный — высокое обратное рассеяние Зеленый — высокое обратное рассеяние Синий — низкое обратное рассеяние	Яркие цели, имеющие декорреляцию между двумя сценами. Радиометрия осталась высокой, но фазовая стабильность снизилась. Это характерно для изменений растительного покрова, движущейся техники, прибоя и строительства.
Голубой	Красный — от среднего до высокого обратного рассеяния Зеленый — очень высокое обратное рассеяние Синий — от среднего до высокого обратного рассеяния	Обратное рассеяние увеличивалось от сцены 1 к сцене 2, оставаясь при этом достаточно когерентным. Это характерно для увлажнения или повышения шероховатости поверхности с аналогичной геометрией.
Пурпурный	Красный — очень высокое обратное рассеяние Зеленый — от среднего до высокого обратного рассеяния Синий — от среднего до высокого обратного рассеяния	Обратное рассеяние уменьшалось от сцены 1 к сцене 2 с ограниченной декорреляцией. Это характерно для высыхания или сглаживания поверхностей при схожей геометрии.
Темный / Черный	Красный — низкое обратное рассеяние Зеленый — низкое обратное рассеяние Синий — низкое обратное рассеяние	Имеет место низкое обратное рассеяние и низкая когерентность. Это характерно для открытой воды, глубоких теней или значительных ошибок при регистрации.

Примечание:

В некоторых случаях интерпретация может различаться, поэтому к ней следует подходить осторожно и подкреплять ее дополнительной информацией.

Особенности обработки

Вот несколько ключевых рекомендаций по обработке для обеспечения точных результатов и надлежащей визуализации:

• Используйте одинаковые параметры в рабочем процессе SAR RTC для обеих сцен. Сюда входят такие параметры, как ЦМР, калибровочная модель, многоцелевой просмотр и другие соответствующие опции.
• Перед оценкой когерентности необходимо обеспечить точную корегистрацию; неправильная регистрация снижает когерентность и вносит ложные изменения.
• Для анализа растительности следует использовать короткий временной базовый период: он может составлять от нескольких дней до нескольких недель. Для выявления структурных изменений можно использовать более длинные временные периоды.
• Используйте маски наложения или тени, чтобы избежать неправильной интерпретации артефактов геометрии радара как изменений поверхности.
• Если когерентность равномерно низкая, перепроверьте точность корегистрации, базовые периоды и совместимость получения данных.
• Если синий канал зашумлен, увеличьте размер окна когерентности.