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Conceito de Radar de Abertura Sintética Interferométrica

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Vídeo 1

Olá todos e bem-vindos ao novo tópico que é a interferometria SAR são em resumo também dizemos InSAR. Quando começamos a discutir sobre sensoriamento remoto de micro-ondas ativo naquele momento uma ou duas vezes eu encaminhei a interferometria SAR ou InSAR. Então, essa discussão está em 2 partes. Por isso, primeiro estaremos discutindo sobre a própria tecnologia que como o InSAR funciona e então estaremos vendo alguns exemplos ou aplicações de interferometria SAR. Basicamente se vemos o, o que é exatamente a interferometria que no que fazemos em SAR interferometria radar remoto sensoriando que observamos a área, mesma área de ângulos de olhar ligeiramente diferentes. Então, quando isso é feito então você está tendo um par basicamente. Então, isso pode ser feito de forma simultânea como no aconteceu em caso de SRTM com os 2 radares montados na mesma plataforma através de um eixo ou pode ser feito. Com 2 timings diferentes e através das órbitas de repetição do mesmo satélite, mesmo sensor sobre a mesma área só haverá uma diferença de tempo. Então, se eu pegar exemplo de digamos, satélite ERS ou IMAGINAT via satélite, então esses satélites costumavam visitar a mesma área após 35 dias. Então, então você pode ter um par com os ângulos ligeiramente diferentes de uma mesma área através da mesma plataforma e então esse par então pode ser usado na interferometria. Então, um par é definitelyexigido. Por isso, a interferometria SAR basicamente nos permite medir, pois o sensoriamento remoto por radar é uma técnica de detecção de rádio que basicamente nos permite medir a radiação que viaja por causa de sua coerência e este desempenha papel muito importante o coerente que estaremos discutindo mais adiante sobre isso. E essa medição do trajeto de viagem, que é uma vez o pulso ou energia, foi enviada pelo sensor. E então a variação que ocorre em entre ou função de posição de satélite e tempo de aquisição, o que permite a geração do produto mais comum de interferometria SAR são os modelos de elevação digital. É o que exatamente feito em caso de Missão de Topografia do SRTM Shuttle Radar que 80% do globo foi coberta, exceto as regiões polares. E esses pares somos então analisados, processados e, em seguida, finalmente, modelo de elevação digital em diferentes displays e resoluções, somos criados para um globo quase inteiro e também além de permitir gerar modelos de elevação digital, esses pares passarão por interferometria SAR, podemos também obter informações de deformação de precisão centimétrica ou até mesmo um processamento justo é feito e outras condições são cumpridas. Em seguida, podemos obter até precisão milimétrica em nossas medições ou estiagens de deformação de solo ou deformação de superfície do terreno. Por isso, há 2 principais aplicações um é claro modelo de elevação digital, outro é detectar a deformação que pode ser chamada devido pode ser deslizamento de terra, pode ser subsidência, pode ser terremoto e pode haver muitos fatores. Então, agora vamos estar vendo que como estes e um par são necessários. Nesta figura o que vemos que o satélite está passando por essa órbita 1 e tendo um ângulo particular de olhar e olhando para a mesma área que você pode ver que ele está vazio, agora a pegada é mostrada aqui. E essas direções são a basicamente a faixa de corante de órbitas diferentes. Então, se eu falar sobre a primeira órbita, então esta é a faixa de slant. Em seguida, há uma segunda órbita e, em seguida, faixas de slant aqui com 2 diferentes faixas de slant mas todos os ângulos de look. Mas a área que está a ser coberta é a mesma. Portanto, mesma área é coberta através de 2 diferentes passagens orbitais ou orbitais tendo pouco pode ser um ângulo de olhar pouco diferente. E a distância perpendicular entre estas 2 estas faixas inclinadas que é chamada de linha de base perpendicular. A linha de base é muito importante para conduzir ou um modelo de elevação digital altamente confiável ou um modelo de elevação digital preciso ou formação aterrada também. Então, a linha de base deve ser muito ideal de comprimento. Se for muito grande, o número é muito grande então provavelmente não teremos a coerência entre estas 2 cenas que serão adquiridas por estas, configurar este satélite através de 2 órbitas e depois não podemos gerar interferogramas. Então, a linha de base se torna muito importante. Agora, esta é basicamente a direção de voo que estamos vendo. Então, esse arranjo é sua interferometria InSAR. E o satélite ou os sensores seriam capazes de adquirir os dados de uma mesma área, talvez pouco através de diferentes ângulos de olhar sobre órbitas sucessivas que é a coisa aqui. Então, a distância basicamente como eu estava mencionando, essa é a linha de base perpendicular da linha de base e há também a linha de base de interferometria. Assim, o basicamente a distância entre os 2 satélites, como você aresevendo em órbitas na órbita 1 e 2 no plano, que é perpendicular à órbita é chamado de interferometria ou linha de base do interferômetro. E considerando que a projeção que é perpendicular à faixa de slant como mencionei anteriormente, aquela perpendicular a estas faixa inclinada que é chamada de linha de base perpendicular. E esta linha de base perpendicular como eu já disse é muito importante para derivar interferogramas do reparo. Assim, os interferogramas SAR basicamente são gerados através deste processamento que é chamado de cross multiplicando e que também pixel por pixel. Por isso, pixel de órbita 1 cena e depois pixel de órbita segunda cena. E assim, isso significa, que co-registro de altíssima qualidade também é muito exigido na interferometria SAR. Então, usando este diga cruzamento multiplicando a primeira imagem SAR que nós com o complexo conjugado do segundo, é assim que ela se torna. E uma imagem podemos tomar como uma imagem master outra que podemos tomar como imagem de escravo.
E por isso neste exemplo leve, a primeira imagem com o complexo conjugado do segundo. E então interferograma, basicamente a amplitude de interferogram é a amplitude à primeira imagem multiplicada por aquela do segundo. E considerando que sua face a fase interferométrica é a diferença de fase entre as imagens. E esta diferença de fase é basicamente explorada em caso de deformações de solo enquanto que, essa amplitude é explorada em caso de modelo de elevação digital. Isso nós veremos mais adiante. Agora, nós tiramos alguns exemplos de sensores diferentes a bordo de satélites diferentes, alguns ainda são funcionais, alguns completaram a vida. Então, se eu pegar o exemplo de digamos ALOS PALSAR que é um sensor japonês, ele estava na banda L e o comprimento de onda é de 23 metro. que a banda mais comum em interferometria SAR que é utilizada. Começou com a ERS, então ERS da Agência Espacial Europeia, depois a RADARSAT do Canadá, então PREVISTA de novamente Agência Espacial Europeia, ASAR é o nome do sensor. Em seguida, o RISAT não tem as capacidades de adquirir dados de interferometria. No entanto, a sentinela está tendo capacidade de adquirir dados. Mais uma vantagem com o Sentinel uma é que os dados também estão disponíveis gratuitamente para qualquer parte do globo, onde quer que o interferograma os pares ou pares de interferometria estejam disponíveis, aqueles estarão disponíveis uma vez que os dados foram adquiridos. E através da internet, qualquer um pode baixar. E outra coisa é que uma gostaria de fazer mais ainda nesta, então o software de processamento também está disponível por meio desta Agência Espacial Europeia. Assim, você recebe os dados livres de custo, você consegue um software de processamento e também pode gerar seus próprios interferogramas talvez um desenvolvimento um modelo de elevação digital e alta resolução espacial ou você pode estudar formação aterrada induzida por muitos fatores. Pode haver banda X, que é bastante próxima da banda C, que é de 3 centímetro e TERRA SAR-X está lá e outras estão lá. Alguns satélites estão no domínio militar para o qual não temos geralmente muitos detalhes disponíveis nem os dados.

Vídeo 2

Agora qual imagem como a imagem deve ser selecionada ou o dataset. Os pares seriam selecionados para o processamento SAR, enquanto fazem essa seleção quais são as coisas que devemos olhar nisso. Então, o primeiro passo é basicamente e a seleção de imagens SAR, que deve ser adequada para interferometria e as demais grandes que sejam e ir nós levá-las esse par para processamento. Por isso, as etapas fundamentais neste critério que é adotado para a seleção de um par têm um forte impacto na qualidade dos nossos resultados finais. E esses critérios, que apenas vamos discutir, vão depender do aplicativo específico para o qual as imagens de interferometria SAR são necessárias. Isso significa que, se eu for para a geração de modelo de elevação digital, então eu vou olhar esses critérios de forma pouco diferente. Quando eu estiver indo para estudo de informações de solo então vou olhar esses critérios de forma pouco diferente. Por isso, 2 aplicativos SAR mais importantes como já mencionei, um é o modelo de elevação digital e outro é a interferometria diferencial ou detectando as deformações do solo. Por isso, para ter os melhores resultados de nossos dados de análise ou interferometria SAR, os seguintes parâmetros são importantes. O primeiro é o ângulo de visão e este vamos discutir mais sobre esse aspecto que os passes ascendentes e descendentes, porque metade do globo está coberto através do passe ascendente e metade do globo o outro lado do globo será coberto por parte decrescente. Então, podem ser estes passes fazendo qualquer diferença em nossos resultados que é o comprimento de visualização através de visualização diferentes ângulos de visão que estaremos vendo em ou estaremos discutindo sobre esta parte. Depois, a linha de base geométrica como apenas eu discuti a linha de base perpendicular é importante que parte estaremos também levando mais adiante a base temporal a diferença de tempo entre 2 cenas. Se a diferença de tempo for muito grande, pode haver algumas mudanças no solo. E se essas mudanças eram esperadas, ou elas mudanças que fazem, criam problemas para a nossa análise de que um tem 2 cenas. Como por exemplo, se eu estou usando a técnica de interferometria SAR para detectar a deformação do solo induzida por um terremoto, então eu quero que as cenas mais próximas 2 cenas em entre o terremoto possam ter ocorrido. Portanto, dessa forma, geralmente essas ultrapassadas ou ciclo de repetição ou resolução temporal do satélite é de 35 dias. Foi assim que essas órbitas foram projetadas. Assim, no intervalo entre, se 2 cenas que estou tendo uma é pré-terremoto, outra é postearthterremoto então terei muito controle ou confiança em minha análise.
Então linha de base temporal, então não seja muito grande. Caso contrário, o nível de confiança nos meus resultados será muito menor. Tempo de criação de dados, e geralmente o tempo aqui significa e não o tempo da ultrapassação do satélite. Porque e nós não somos operadora do satélite seja para nós os dados estão sendo adquiridos e o tempo de sobrepasse sobre a área é fixo. Time da aquisição significa que basicamente aqui a temporada e que, quando supostamente para pré-montar e postar monções. Agora a condição de vegetação vai ser completamente diferente em caso de terreno indiano. Então, essa coisa também seria mantida em mente enquanto selecionava os pares de dados. Então, o momento deve ser visto nessa perspectiva. Então a coerência, é claro que as informações de coerência só virão uma vez que você começou a analisar os dados. Então, em muito primeiros passos, você pode ter assessoramento de coerência, nós também vamos discutir essa parte em pequenos detalhes, talvez nessa discussão ou talvez no próximo. Em seguida, as condições meteorológicas, as condições meteorológicas às vezes podem trazer as mudanças porque, o que através da interferometria SAR é basicamente estudo de deformação de solo. Estamos olhando as mudanças de escala milimétrica ou centimetro. E, portanto, quaisquer grandes diferenças entre as condições metrológicas de 2 cenas ou par podem dar poucos resultados diferentes e, portanto, é um basicamente como atribuir que essas alterações são puramente por causa da deformação do solo em vez de alterações nas condições metroviais entre essas datas de aquisição de dados de 2. Então, isso também se essa informação também estiver disponível que deve ser utilizada enquanto seleciona a imagem. Agora primeiro sobre esse passes ascendentes e decrescente. Então, como eu estava dizendo que a ascenção passa quando de sul para norte, o satélite vai e assim que passar sobre os polos então ou perto do pólo ele vai para o outro lado que vai descendo. Assim, metade do globo será sempre coberto de modo crescente, a outra metade será coberta por passes descendentes. Então, no entanto essas coisas podem trazer pequenas mudanças em nossa análise. Então, é isso que vamos olhar através dessa figura então quando estamos tendo os superpasses ascendentes. Depois, o que estamos vendo aqui, este LOS defende linha de visão em que direção o satélite está olhando para o norte. Então, as mudanças de longe do satélite que significa, dizem as mudanças, se não houver mudanças na cor que significa que há em, isso eu estou falando sobre o mapa de franjas ou mapa de interferograma, que estará gerando após o processamento. Então, se há nochange em cores significa que eu não estou observando nenhuma franja, que é mostrada em cores diferentes. Essa conclusão é que em entre essas 2 datas, e nenhuma mudança realmente ocorreu. Se eu estou vendo algumas mudanças nas cores, uma única franja que estou vendo aqui observando, então há uma mudança na linha de visão. Então, linha de visão significa que se o chão ou se desfez ou um pobre exemplo aqui, a subsidência trará esse tipo de mudança nos superpasses ascendentes. Enquanto que em caso de decrescimento, essa mesma subsidência pode trazer mudanças algo assim. Por isso, quase não há diferença, quando vemos a mudança longe do satélite. Esta mudança de LOS então o múltiplo se houver várias fringas, então as franjas terão cores diferentes que você pode ver aqui o padrão. Se eu for da esquerda para a direita, então eu estou tendo cores diferentes cyan, magenta e amarelo. Aqui eu estou tendo amarelo, magenta e cyan. Então, dessa forma eu posso ver as mudanças devido aos passes ascendentes e decrescente. Então, sem deformação, sem franjas, sem alterações de cor, alguma subsidência, alguma deformação, eu vou ver uma grande franja. E aí eu nos dois os casos e é muito difícil ver alguma alteração devido ao modo ascendente ou descendente. No entanto, quando as mudanças são assim, como um impulso ou algo, e que está na direção do Leste Oeste, a deformação ocorreu devido a algum evento tectônico de eventos de terremoto. Depois, o, estarei vendo as mudanças nas cores de franjas como esta, que cyan, magenta, amarelo neste caso amarelo, magenta, cyan. Agora, esta é a linha de visão como se pode ver e esta é a direção do satélite que está a ir como caminho. Neste, enquanto que no modo decrescente, é claro que é sentido oposto de visão e linha de visão nesse sentido. Por isso, quando o satélite está olhando para este caminho ou satélite está olhando desta forma que pode trazer porque a mesma estrutura da terra está sendo olhada para os 2 diferentes ângulos de olhar isso através desses passes ascendentes e descendentes. E, portanto, eles terão interferogramas diferentes que você pode ver aqui. Um ponto importante que eu gostaria de mencionar também quando as deformações de solo estão em uma grande área, mas pequena. Como o exemplo do meio que é subsidência, que uma grande área está sendo subsidiada, mas a magnitude de subsidência é pouco. E você veria as franjas, muito aberto tipo fringeslike que você está vendo neste meio de caso. Mas quando as deformações estão ocorrendo em uma pequena área, mas magnitude sábia elas são muito altas. Como no exemplo inferior, então essas franjas serão muito próximas. E também contando as franjas e divididas pela metade do comprimento de onda até 2. Então, se o comprimento de onda é dizer 5 centímetro ou 5,6 centímetro então 2,8 o valor, que é metade do comprimento de onda e número de franjas. Por isso, neste caso se eu disser que esta é uma banda C e aquisição de dados. Eu tenho 2 fringas de corte claras no exemplo inferior. E eu multiplico por 2,8 que significa que as deformações ocorreram de equivalente a 5,6. Por isso, dessa forma a magnitude da deformação pode ser avaliada podemos estimá-la com base no número de franjas que obtenho. E em quanta área que também se pode ver aqui, há apenas uma franja no caso do meio. Então, eu digo que só a deformação e a 2 é de subsidência de 2,8 centímetro. Enquanto que no exemplo inferior, eu estou vendo tal qual você conhece a deformação na linha de visão. Esse aqui tem que lembrar que essa é deformação é linha de visão. Porque o terreno ou foi para baixo ou para cima na linha de visão da aquisição de dados. Por isso, no exemplo inferior, as deformações são de magnitude de 5,6 centímetro. Então, essas peças desempenham um papel muito, muito importante enquanto avaliam a qualidade. Agora, outro aspecto importante é a coerência. Como neste exemplo, que somos vistos que onde quer que tenhamos essas fringas nítidas apenas um tipo especial de características em interferogramas. Se você ver uma escala muito maior e há uma franja de 1 que é muito claramente visível. Mas o restante das áreas você faz nothave qualquer fringas, exceto as características especiais. Então, essas são as áreas incoerentes, que são marcadas aqui. E a área coerente é esta, que é franja apenas uma franja única. Por isso, áreas basicamente sem padrão de franjas claras representam em áreas coerentes. Agora a incoerência pode ocorrer por causa de certas razões. Então, o basicamente o mesmo pixel, porque nós estamos tendo agora um par. Por isso, os pixels devem refletir ondas de rádio em quase na mesma condição entre 2 observações de 2 pixels a partir de 2 imagens. Então, isso deve ter o mesmo que você sabe refletir ondas de rádio em quase a mesma condição. Quando o deslocamento dentro de um pixel é uniforme, então uma boa coerência pode ser obtida. Mas, quando isso não está lá, então você não consegue uma boa coerência, como por exemplo, em caso de interferência da superfície da água não pode ocorrer. Porque a superfície da água varia com a flutuação da água com o tempo. Então, se houver uma diferença de 35 dias entre 2 imagens, o que é muito comum, então a condição de água, as condições de superfície da água serão diferentes.
E, portanto, podemos não obter coerência em nossa análise dessas 2 cenas. Mesmo que um deslocamento dentro de um pixel seja pequeno para extração de 2 imagens. Mas a superfície terrestre é inclinada como em áreas de montanha, então a interferência não pode ocorrer facilmente quando a distância entre 2 observações, posições do satélite é grande. Então, essas são algumas das razões que podem criar problema na coerência para se ter coerência. E uma vez que se não tiver a coerência nas cenas, então, os interferogramas não podem ser derivados. Então, se em como neste exemplo, na figura da esquerda em áreas coerentes estão lá, mas eles estão de um lado e você sabe que eles estão muito claramente chegando. Considerando que, a coerência foi observada em uma grande área, embora só dificilmente se possa contar apenas uma franja. Por isso, uma franja geralmente não pode ser concluída que a deformação do solo tenha ocorrido. Às vezes, os erros, que podem contribuir com até 1 franjas. Então, isso pode ser nisso, se eu começar a interpretar esse resultado interferogram, então eu posso ignorar. Se eu estou conseguindo entrar em uma grande área, uma franja que é um espalho em uma área muito grande da cena. Aí eu posso dizer que isso pode ser devido a alguns erros que podem ser por causa de condições metrológicas ou que podem estar em processamento ou outras coisas. Então, isso traz para o fim a primeira parte da interferometria de SAR. Na segunda parte, vamos discutir candidaturas e outras intrincadas nele. Então, isso traz para o fim dessa discussão. Muito obrigado.