Применение данных радиолокационной съемки

курсовая работа

1.2 Параметры радиоволновой съёмки

Значение серого цвета в пикселе зависит от трех факторов: SAR-системы, SAR-обработки и объекта. Объект, в свою очередь, может классифицироваться по геометрии, диэлектрическим свойствам и скорости

Таблица 1.1 - Параметры радиоволнового диапазона движения

Диапазон

Длина волны (см)

Частота (Гц)

Ка

0,8-1,1

40,0-26,0

К

1,1-1,7

26,5-18,5

Ku

1,7-2,4

18,5-12,5

X

2,4-3,8

12,5-0,8

C

3,8-7,5

8,0-4,0

S

7,5-15,0

4,0-2,0

L

15,0-30,0

2,0-1,0

P

30,0-100,0

1,0-0,3

На уровень серого цвета не влияют освещение, химический состав (за исключением соли и льда) и температура (деление только на замерзшие и незамерзшие) объектов. Рассеянное отражение (Diffuse reflection) от объемных массовых объектов (например, растительность) соответствует среднему уровню серого цвета и текстуры. Зеркальное отражение (Specular reflection) от поверхностей (например, спокойная водная поверхность) смещает цвет в темную область, угловое отражение (Corner reflection) от таких объектов, как здания, в светлую область.

Рис. 1.1 - Рассеивающие поверхности в зависимости от частоты падающих волн

На рис. 1.1 показаны поверхности, от которых рассеиваются падающие электромагнитные волны с различной частотой.

Диэлектрические свойства материала влияют на интенсивность отраженного сигнала. Коэффициент диэлектрической проницаемости характеризует способность материала поглощать электрическую энергию и зависит от используемой частоты. Различие значений коэффициентов для разных материалов обусловливает возможность их выявления при помощи SAR (табл. 2).

Важным физическим параметром радарной съемки является поляризация. Поляризация - это передаваемый и получаемый сигнал, распространяющийся в определенной плоскости. Поляризация излучения, свойство, присущее радарным системам. При линейной поляризации плоскости могут располагаться горизонтально (H) и вертикально (V).

Вертикально поляризованная волна будет взаимодействовать с вертикальными стеблями слоя растений, горизонтально поляризованная проникать сквозь слой. Комбинирование разных видов поляризации может улучшать детальность классификации, например, позволять определять различные классы растительности /2/.

Таблица 1.2 - Коэффициенты диэлектрической проницаемости для различных материалов

Материал

Коэффициент диэлектрической проницаемости

Соль

3-15

Металл (окись железа)

14

Бетон

4,5

Скальные породы

5

Вода

88; 80; 55 соответственно при 0; 2; 100о

Очень важно правильно подобрать вид поляризации для каждого конкретного проекта, чтобы улучшить характеристики результирующего продукта. В SAR-системах применяется геометрия боковой съемки, в отличие от оптических систем, формирующих снимки центральной проекции. При боковой съемке расстояния до цели определяют географическое положение в соответствии с измеряемой разностью времени прохождения сигнала. Поэтому последовательность получения пикселей может быть нарушена в районах с сильно выраженным рельефом или в условиях городской застройки. Боковое разрешение зависит только от ширины частотного диапазона (150 и 300 МГц) и угла падения луча (Ground range). Пространственное разрешение улучшается с увеличением угла падения луча. При азимутальной съемке сигналы, имеющие одинаковое время прохождения, расположены в правильной последовательности в соответствии со сдвигом их частоты, определяемым эффектом Доплера. Пространственное разрешение регулируется за счет изменения апертуры. Азимутальное разрешение постоянно вдоль маршрута и зависит от режима съемки, размера антенны и частоты повторения импульсов. Данные одиночной наклонной съемки (Single-look, slant, range, complex) имеют более высокое разрешение /4/.

Интерферометрические измерения проводятся с использованием пар снимков одной территории, полученных при разных положениях сенсора. В настоящее время для формирования таких пар используется 11-дневный цикл повторного пролета TerraSAR-X-1, когда спутник оказывается на той же орбите. Необходимы SSC-данные для получения информации об интенсивности и фазе излучения. Базис между двумя изображениями и качество интерферометрической фазы являются определяющими для точности результирующей цифровой модели местности (ЦММ). Извлекаемая ЦММ содержит составляющую, обусловленную поверхностью растительности, т. е. не является цифровой моделью рельефа. Интерферометрические (INSAR) технологии могут использоваться только при хорошей схожести парных изображений (пустыни, скалистая местность). INSAR с 11-дневным циклом не применимы для тропического климата, нарушение связей (схожести) за этот период препятствует работе с интерферометрией /1/.

Делись добром ;)