Радиолокационные данные позволяют получать информацию о подстилающей поверхности при любых погодных условиях, а также освещенности, что особенно актуально для большей части территории России. Радарные данные имеют целый ряд особенностей: сложность обработки из-за геометрических искажений, а также не простая интерпретация изображений.

В настоящее время накоплен значительный, постоянно пополняющийся архив радиолокационных изображений на территорию России (ERS1/2 c 1991 г., RADARSAT-1 c 1995г., ENVISAT c 2002 г., ALOS PALSAR с 2006 г.) с разрешением 7 - 30 м. Начиная с декабря 2007 года, на рынке будут представлены радиолокационные данные высокого разрешения не хуже 1 м, полученные с немецкого спутника TerraSAR-X, обработка которых полностью реализована в программном модуле SARscape, являющемся на сегодняшний день одним из самых удачных продуктов для обработки радиолокационных данных.

Программный модуль SARscape разработан как дополнительный модуль к программному комплексу ENVI и существенно расширяет его возможности по обработке материалов радиолокационных съемок, выполненных радарами с синтезированной апертурой (РСА): ERS-1, JERS-1, ERS-2, RADARSAT-1, ENVISAT (ASAR), а также оптических мультиспектральных данных: Landsat TM, Landsat ETM+, ENVISAT (MERIS), SPOT VEGETATION, IKONOS.

В последней версии SARscape 3.0, вышедшей в феврале текущего года, реализована поддержка данных с радарного сенсора PALSAR японского спутника ALOS. Модуль Polarimetry/Polarimetric Interferometry, поддерживает обработку поляриметрических и интерференционных поляриметрических данных ALOS PALSAR.

В связи с запуском радиолокационного спутника нового поколения TerraSAR-X в программном модуле SARscape добавлены возможности для обработки данных, получаемых с этого КА.

Краткое описание модулей, входящих в состав модуля SARscape.

SARscape 3.0 состоит из нескольких модулей, два из которых определяют комплект поставки: SARscape Basic и SARscape Interferometry.

Новый модуль Persistant Scatterer Interferometry (PSI), который выйдет в сентябре этого года, позволит измерять относительные изменения земной поверхности и объектов на миллиметровом уровне. В данном модуле реализован метод исследования, обладающий уникальной способностью по измерению относительных изменений земной поверхности и объектов на миллиметровом уровне.

В основе метода лежит совместная обработка большого массива снимков территории, полученных в течение нескольких лет. Все имеющиеся снимки трансформируются в геометрию основного снимка, а затем каждое изображение обрабатывается с целью локализации излучателей, таких как здания, мосты, скальные породы, отображающихся на радиолокационных изображениях в виде интенсивных вспышек, либо точек.

Точное измерение миллиметровых подвижек определяется на фоне этих объектов. Результат представляет таблицу, в которой сравниваются измерения среднегодовых подвижек и временные серии подвижек для каждой точки измерений (рис.1). Плотность точек измерений различна для городских территорий (тысячи точек на квадратный километр) и сельских территорий (десятки точек на квадратный километр). Эти данные могут использоваться для различных строительных и инженерных проектов, так как определяют положение и масштабы оседаний и сдвигов на городских территориях с субмиллиметровой точностью.

Рис.1. Санкт-Петербург, просадка зданий (1991-2005 гг., данные ERS1/2)

Модуль SARscape Basic включает следующие возможности обработки данных: фокусировка, корегистрация, удаление спекл-шумов, извлечение характеристик (включая когерентность), геокодирование, радиометрическую калибровку и нормализацию, составление мозаики и классификации. Этот набор функций дополнен набором инструментов, включающий широкий диапазон возможностей: визуализацию и импорт изображений, интерполяцию ЦМР, картографические и геодезические преобразования, а также возможности для обработки оптических мультиспектральных данных (ортотрансформирование, радиометрическая калибровка, искусственное увеличение пространственного разрешения и классификация).

Модуль SARscape Focusing расширяет возможности фокусировки модуля SARscape для режимов Fine Beam и Standard Beam RADARSAT-1 и данных ENVISAT ASAR для переменной поляризации.

SARscape Gamma-Gaussian Filter модуль фильтрации, расширяющий возможности SARscape Basic, включает различные радиолокационные фильтры. Алгоритмы фильтрации - основаны на Гамма/Гауссовом распределении по сцене. Они особенно эффективны для уменьшения спекл-шумов, т.к. сохраняют отражающие характеристики радиосигнала, структурные свойства и пространственное разрешение, особенно в сильно текстурированных радиолокационных изображениях.

Модуль SARscape Interferometry (рис.2) предназначен для обработки интерференционных радиолокационных данных (интерферометрия с двух соседних витков, InSAR) и дифференциальных интерференционных радиолокационных данных (интерферометрия n-проходов, DInSAR) для создания ЦМР, получения последовательности изображений и построения карт смещения/деформаций земной поверхности.

Рис.2. Пример интерферограммы, построенной в программном модуле SARscape по интерферометрической паре снимков

Модуль SARscape ScanSAR Interferometry расширяет возможности модуля SARscape Interferometry с использованием режима ScanSAR, обеспечивая возможность получения интерферограмм на большие территории (500 x 500 км).

Модуль Polarimetry/Polarimetric Interferometry позволяет проводить обработку поляриметрических SAR данных (ALOS PALSAR): калибровка данных, возможность синтезирования изображений, расчет различных параметров радарных данных (энтропия, анизотропия, альфа), расчет поляриметрических интерферограмм (PolInSAR).

В связи с запуском в текущем году радарных спутников нового поколения TerraSAR-X и Cosmo-SkyMed-1, актуальность использования материалов радиолокационных съемок сильно возрастает. Данные, полученные с этих спутников, будут иметь разрешение не хуже 1 м с возможностью построения высокоточной ЦМР на основе интерферометрических изображений.

Новый трехдневный специализированный курс по обработке радарных данных в ПК ENVI раскроет основные принципы работы с использованием дополнительного программного модуля SARscape, и будет особенно полезен специалистам, впервые использующим данный вид материалов космической съемки.

Более подробно с программой курсов можно ознакомиться на сайте компании «Совзонд» http://www.sovzond.ru/edu/1774.html или по тел. +7(495) 514-8339, 229-4558.

Компания «Совзонд» является эксклюзивным дистрибьютором корпорации ITT VIS на территории России и стран СНГ по распространению программного комплекса ENVI, языка программирования IDL, модуля для создания ЦМР с использованием стереоизображений DEM, модуля атмосферной коррекции FLAASH, а также дополнительных модулей для обработки материалов радиолокационных съёмок, выполненных радарами с синтезированной апертурой (SAR) SARscape Basic и SARscape Interferometry.