Основные направления использования радиолокационных данных

      Комментарии к записи Основные направления использования радиолокационных данных отключены

Основные направления использования радиолокационных данных

Д. Б. Никольский

Разглядим варианты применения радиолокационных данных для ответа конкретных задач.

обновление и Создание разномасштабных топографических и тематических карт: если сравнивать с оптическими данными, радиолокационные снимки уступают по изобразительным особенностям, но они владеют крайне важным преимуществом – возможностью съемки независимо от метеоусловий и освещённости, следовательно, создание либо обновление картографической продукции по радиолокационным данным, в особенности в срочных случаях, пользуется спросом и весьма перспективно.

Тематическая карта типов земной поверхностина основе данных TerraSAR-X

Создание точных цифровых моделей местности: интерферометрическая обработка разрешённых позволяет получать цифровые модели местности для любых территорий, причем с высокой точностью (до нескольких метров по высоте), что есть крайне важным, поскольку актуальная информация о рельефе нужна для ответа солидного числа задач, от ортотрансформирования данных, до создания 3D-моделей местности.

Трехмерная модель местности, выстроенная согласно данным ALOS –PALSAR

Экологические задачи: одно из наилучших применений радиолокационных данных для ответа экологических задач – это картографирование и обнаружение нефтяных разливов на разных водоемах, поскольку нефть выглаживает в большинстве случаев взволнованную водную поверхность и, как следствие, изображения получаются высококонтрастными.

Радиолокационное поляриметрическое изображение TerraSAR-X, с четкими нефтяными разливами в акватории

Чрезвычайные обстановки: ответственным при происхождении какой-либо чрезвычайной ситуации есть большая быстрота получения пространственной информации, что обеспечивается данными радиолокационной съемки. Кроме этого, последовательность приложений разрешает прогнозировать происхождение тех либо иных ЧС.

Карта оценки разрушений, случившихся в следствии землетрясения, на базе данных TerraSAR-X

Мониторинг нефтегазовых и других месторождений: дифференциальная радиолокационная интерферометрия разрешает приобретать неповторимые эти: просадки земной поверхности с высокой точностью, это альтернатива дорогостоящим и трудозатратным наземным измерениям. Мониторинг вертикальных смещений есть одной из наиболее значимых задач для территорий месторождений.

Карта вертикальных смещений территории нефтегазового месторождения, выстроенная согласно данным ENVISAT

Ответ геологических задач: радиолокационные эти являются весьма полезным источником информации для геологии, поскольку они отлично подчеркивают структурность поверхности, тем самым, отображая все главные элементы рельефа местности. Кроме этого можно подчернуть, что для ответа геологических задач широко применяются результаты интерферометрической обработки изображений.

Радиолокационный снимок ERS-1 нефтегазоносной области и его интерпретация

Обеспечение обзорными и детальными данными лесного хозяйства: радиолокационные эти, в особенности приобретаемые в нескольких поляризациях, разрешают выделять площади лесных массивов; выявлять вырубки, гари; делать оценочную классификацию лесов по породному составу, по высоте древостоев.

Тематическая карта типов растительности, на базе данных TerraSAR-X

Предупреждение паводков: результаты и радиолокационные данные их обработки удачно употребляются для обнаружения страшных в паводковом отношении районов: картографическую базу мы приобретаем по амплитудным изображениям, фазовая же информация дает информацию о рельефе местности, при анализе которого выявляются районы, являющиеся опасными при паводковой ситуации.

Карта с распознанными площадями возможного затопления в следствии паводка, на базе данных TerraSAR-X

Сельское хозяйство: для слежения за состоянием сельскохозяйственных угодий радиолокационные эти используются достаточно деятельно, поскольку трансформации в состоянии полей/посевов достаточно значительно сказываются на трансформации их отражательных особенностей и четко прослеживаются на снимках. Наровне с этим разные типы с/х культур кроме этого по различному отображаются на поляриметрических изображениях, тем самым разрешая делать дешифрирование по эталонам.

Мультивременное композитное изображение Radarsat-1 (25 м), демонстрирующее разное состояние сельскохозяйственных полей

Мониторинг муниципальный инфраструктуры: этот тип задач предусматривает оценку стабильности муниципальных инженерных сооружений. Речь заходит прежде всего о вертикальных просадках строений, эстакад, мостовых, тоннельных сооружений и т.д. Тут употребляется методика Persistant Scatterer Interferometry, рассмотренная выше.

график и Карта вертикальных смещений строений (результаты взяты на базе данных ERS-1/2)

видовой разведки и Задачи безопасности: современные радиолокационные спутники имеют разрешение сходное с оптическими данными и для обнаружения разных целей (особенно металл) подходят кроме того лучше, чем эти оптического диапазона, плюс к этому оперативность съемки и всепогодность делают эти сведенья неповторимыми и незаменимыми.

Фрагмент снимка TerraSAR-X (разрешение 1 м) на территорию аэропорта

Автомобильный транспорт: для данных большого разрешения (TerraSAR-X), используются специальные методы, разрешающие оценивать неспециализированную загруженность тех либо иных участков магистралей, а также оценивать скорости перемещения, применяя доплеровское смещение.

Снимок TerraSAR-X (разрешение 1 м), по которому оцениваются скорости движения машин

Водный транспорт: высокая отражательная свойство железных конструкций, в этом случае судов, разрешает с высокой степенью достоверности обнаруживать суда на радиолокационных изображениях кроме того среднего пространственного разрешения. Для данной задачи употребляется автоматизированная методика, разрешающая выяснить положение судна в конкретный момент времени, направление его перемещения, и оценить габариты судна.

Обнаружение судов на радиолокационном снимке TerraSAR-X

Гляциология: тут возможно выделить два направления: это оценка ледовой обстановки (определение толщины льдов, их движения и расположения) и изучения разных типов ледников от маленьких горных, до замечательных ледниковых куполов. Посредством радиолокационных данных четко определяются границы ледников, территории наступления и отступаний, посредством же интерферометрической обработки определяются скорости перемещений ледников.

Композитное изображение ERS-1/2 (амплитуда – суша, фаза – лед), демонстрирующее перемещение выводного ледника (по интерферометрическим полосам определяются скорости течения)

Для решения тех либо иных задач лучше подходят или радиолокационные эти, или оптические, но с целью достижения наилучшего результата, обеспечения полноты изучения нужно комплексное применение данных, приобретаемых в разных диапазонах.

Подбор данных для ответа конкретных задач

Напоследок приведена таблица, благодаря которой возможно выбрать самый подходящий тип радиолокационных данных для ответа задач последовательности актуальных направлений (табл. 2):

Таблица 2. Советы по выбору радиолокационных данных.

Направление

Cпутник, режим съемки

Уровень обработки

Картография TerraSAR-X,

режим съемки в зависимости от масштаба

Ортотрансформиро-ванные изображения
Цифровые модели местности ENVISAT-ASAR, Image(VV);

ALOS-PALSAR, FBS (VV)

RAW либо SLC
Смещения на сантиметровом уровне ENVISAT-ASAR Image (VV)
Вертикальные смещения на миллиметровом уровне TerraSAR-X (HighSpot, SpotLight, StripMap), ERS-1,2 Image (VV)

ENVISAT-ASAR Image (VV)

Лесное хозяйство TerraSAR-X, Radarsat-2,

ALOS-PALSAR

Поляриметрические режимы

(или 2, или 4 поляризации)

RAW, SLC и ортотрансформиро-ванные изображения
Сельское хозяйство
Мониторинг

строительства

TerraSAR-X,

в зависимости от размеров объектов

Мониторинг судов Radarsat-1,2,  разные режимы, за исключением  режимов ScanSAR, TerraSAR-X, все режимы

Для картографических целей подходят разные виды радиолокационных данных. Выбор TerraSAR-X обусловлен наличием очень высокого разрешения (1 м), что нужно для и обновления самые актуальных на сегодня топографических и тематических карт больших масштабов (впредь до 1:10 000), и наличием режимов с высоким (3 м) и средним (16 м) разрешением, разрешающих трудиться в масштабах 1:25 000 и 1:100 000 соответственно.

Создание цифровых моделей местности вероятно на базе радиолокационных данных приобретаемых разными сенсорами, при исполнении определенных условий, обрисованных ранее. В таблице 2 рекомендуются эти ENVISAT-ASAR-IMAGE и ALOS-PALSAR-FBS, как самые надёжные как раз для исполнения интерферометрической обработки. Для данных Radarsat-1 нужно дополнительное уточнение орбитальных параметров по наземным точкам.

Интерферометрическая обработка TerraSAR-X (как но, и Radarsat-2) на данный момент лишь отрабатывается и не есть приоритетной до запуска тандемного спутника (TanDEM-X). Одной из основных задач данной тандемной миссии будет являться создание глобальной точной цифровой модели местности.

Наровне с созданием цифровых моделей местности, эти ENVISAT-ASAR, являются одним из самые оптимальных ответов для исполнения дифференциальной интерферометрической обработки, с целью определения смещений на сантиметровом уровне. Эти ALOS-PALSAR не рекомендованы в таблице 2 для ответа данной задачи, по причине того, что интерферометрические пары, приобретаемые этим спутником, в большинстве случаев, имеют большую базисную линию и в основном подходят для ЦММ.

Определение смещений на миллиметровом уровне (методика Persistant Scatterer Interferometry) – достаточно новая методика и на данный момент в SARscape реализована помощь лишь указанных типов данных, помощь других типов данных и сенсоров будет добавлена.

Для лесного и сельского хозяйства самоё важным есть возможность получения данных при нескольких поляризациях излучения, по наличию таковой возможности и по нужному разрешению и выбираются эти.

Для мониторинга строительства определяющим причиной есть оперативность получения данных и разрешающая свойство, на основании чего наилучшим вариантом есть спутник TerraSAR-X.

Для мониторинга судов, так же как и для прошлого направления нужна оперативность получения данных, но в этом случае высокое разрешение необязательно, поскольку суда конкретно идентифицируются и на снимках с разрешением 30 м, исходя из этого спутники серии Radarsat, владеющие наилучшими возможностями по съемке, являются оптимальными для данного направления. Эти TerraSAR-X кроме этого превосходно подходят мониторинга судов, но уже в более большом масштабе.

1. Вводный урок Radar-ARPA РЛС-САРП


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: