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INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN CUANTITATIVA
Haydee Karszenbaum – Veronica [email protected]@iafe.uba.ar
Teledetección cuantitativa
teledeteccion de radar
La teledetección de radar así como la de los sistemas ópticos tienen comoobjetivo producir imágenes de la superficie terrestre.
Una imagen de radar es un registro de la interacción de la em y los objetos de la superficie. Su apariencia depende de variables tales como:
•Características geométricas de los elementos del terreno, rugosidad de la superficie y contenido de humedad.
•Características del radar, geometría sensor-blanco y dirección de transmisión
Hay diferencias significativas con la teledetección óptica en: 1) el modo en quese forma la imagen, 2) lo que la imagen representa. Para interpretar lasimágenes de radar es necesario:
•comprender la configuración del radar
•las características de la radiación em en las longitudes de onda del radar
•la manera en la que esta energía interactúa con los objetos del terreno
•la manera en que esta interacción está representada (“ se ve” ) en la imagen.
La teledetección de radar utiliza un sensor a bordo de unaplataforma, que viaja a lo largo de una trayectoria, transmitiendo pulsos hacia la superficie terrestre
Parte de la energíatransmitida se refleja en la superficie y vuelve al sensor donde se recibe como unaseñal. Estos datos se almacenan en un dispositivo.
Este conjunto de señalesrequiere de un “procesador”(software) para obtener unaimagen.
Radar - Radio Detection and Ranging
• Realiza tres operaciones principales: transmite pulsos en las longitudes de onda de las microondas
hacia un blanco en la superficie de la tierra recibe sólo una parte de la señal transmitida (señal
retrodispersada) (aquélla que vuelve en la dirección del sensor) después de haber interactuado con el blanco
mide la intensidad (detection) y el tiempo de retardo (ranging) de la señal que retorna al sistema satelital.
El radar envía pulsos en una dirección perpendicular a la direcciónde vuelo. Esta dirección se llama rango. La dirección de vuelo se llama azimuth.
Formación de la imagen
El sistema satelital se mueve con una velocidad V que depende de la velocidad del sistema, de la geometría y de la rotación de la tierra. El pulso se mueve a la velocidad c. Las escalas de tiempo de estos dos movimientos difieren en varios órdenes de magnitud y se los puede considerar independientes uno de otro. Los ecos se ordenan uno al lado del otro de forma de generar una representación en dos dimensiones de la señal recibida, en rango (tiempo rápido) y en azimut o tiempo lento.
Se utilizan técnicas sofisticadas de procesamiento de señales para enfocar la señal y obtener asíobtener una resolución adecuada. El radar es un sistema coherente, mide amplitud y fase. Esta característica genera distintas aplicaciones y tecnologías.
Cuando un blanco (A) entra en el haz del radar , los ecos retrodispersados de cada pulso transmitido se van almacenando.
A medida que la plataforma continua su movimiento, todos los ecos de eseblanco se van almacenando mientras el blanco permanezca iluminado por el radar.
El punto en que el blanco deja de estar iluminado (un tiempo después), determina la longitud de la antena simulada o sintetizada (B).
Esto es el principio del Radar de Apertura Sintética.
Para superar la limitación del tamaño de la antena, se utiliza el movimiento de avancede la plataforma y un procesamientoespecial de los ecos recibidos paraSIMULAR una antena muy larga y asíAUMENTAR la resolución en azimuth.
Resolución: radar de apertura sintética (SAR)
Teledetección cuantitativa
Imágenes
una imagen de radar presentatonos de gris que son proporcionales a la cantidadde energía reflejada por el blanco (en la dirección del sensor, es decir, retrodispersada).
Aquellos blancos que producenuna gran cantidad de energíaretrodispersada aparecen en tonos de gris claros, los blancos que producen pocaenergia retrodispersada, se ven en tonos oscuros y los intermedios en gris.
Formación de la imagen- resolución espacial
• El ancho del haz de la señal de radar es inversamente proporcional al tamaño de la antena. Esto quiere decir que para obtener una imagen de altaresolución la que está vinculada con una haz de ancho pequeño, hace faltauna gran antena.
• Un radar en el cual el ancho del haz esta determinado por el ancho de la antena se denomina un Radar de Apertura Real (RAR).
• Para obtener la resolución que se requiere para un radar generador de imagen es necesaria una antena del orden del km.
• Para superar este problema, se desarrolló una técnica llamada de Apertura sintética (SAR), por la cual se sintetiza una gran antena a partirde una antena normal.
• Resolución espacial• Resolución temporal • Hora de pasada• Frecuencias y polarizaciones• Posiciones de los haces (ángulos de incidencia)• Modos de haces• Resolución radiométrica (speckle, multilooking)• otros
Características de los sistemas satelitales en microondas
Teledetección cuantitativa
Como se trata de un sistema activo la resolución del sensor tienedos dimensiones: rango y azimut
Rango definido por la dirección de transmisión Azimut definida por la dirección del movimiento del satélite
La combinación de la dos direcciones define el área iluminadapor el radar.
Resolución espacial
Teledetección cuantitativa
• Se trata de una partición arbitraria o cómoda de los datos. No tiene que ver con la unidad de resolución. Pixeles vecinos pueden estar correlacionados ya que pertenecen a la misma celda de resolución.
• ERS 12.5 m• Resolución en azimut y rango horizontal aprox 25 m
Resolución espacial: concepto de pixel
Teledetección cuantitativa
Misiones satelitales de radar
20142008 2005
Cosmo/SKYMED banda X (lanzamiento, 2007)
Teledetección cuantitativa
Se utilizan dos planos de polarización base (antenna base):
Propagación de las ondas electromagnéticas en el vacío: polarización lineal
Teledetección cuantitativa
H
VEn una onda de polarización vertical; el campo eléctrico se encuentra en la posición vertical
En una onda de polarización horizontal; el campo eléctrico se encuentra en la posición horizontal
Lo importante es que según las características del blanco, el resultado de la interacción entre blanco y onda, puede ser marcadamente diferente según se trate de una onda incidente de polarización horizontal o vertical
RADARSAT puede obtener datos en una variedad de modos de haces.
Cada modo de haz se define por:
Área cubierta
Nivel de detalle o resolución
RADARSAT - Haces operacionales
Los modos de haces (beam modes) van desde el modo Fine que cubre un área de 50 km2 con una resolución nominal de 10 m hasta el modo ScanSARwide que cubre un área de 500 km2 con una resolución nominal de 100 m.
El modo Standard cubre un área de 100km2 con una resolución nominal de 30m.
Teledetección cuantitativa
En cada modo de haz, existen una cantidad de posiciones posibles para el haz.
Cada posición del haz se define por un ángulo de incidencia de rango cercano y uno de rango lejano. Se trata del ángulo que forma el haz con la perpendicular a una superficie plana.
RADARSAT Posiciones de los haces
Las posiciones de los haces van desde ángulos de incidencia empinados(steep) a rasantes (shallow).
El modo Fine tienen cinco posiciones para los haces que van de 37-40 grados a 45-48 grados.
El modo Standard tienen siete posiciones que van desde 20-27 grados a 45-49 grados.
Teledetección cuantitativa
ScanSARfina
estándar
extendidobaja incidencia
alta incidencia
250 km 500 km
20º
49º
ancha
RADARSAT (resumen)Una de las principales ventajas de RADARSAT es la de contar con distintos modos de operación, los que le permiten obtener imágenes con diferentes resoluciones y distintos ángulos de incidencia.
Dichos modos son:1. Alta resolución (modo fino): resolución nominal 10m, con un área nominal cubierta de 50 km x 50 km y 5 ángulos de incidencia, 2. Estándar: resolución nominal 30m, con un área nominal cubierta de 100km x 100km y 7 ángulos de incidencia, 3. Ancho: resolución nominal 30m, con áreas nominales cubiertas de 165km x 165km, 150km x 150km, 130km x 130km y 3 ángulos de incidencia,
4. ScanSAR angosto: resolución nominal 50m, con un área nominal cubierta de 300km x300km y 2 ángulos de incidencia,
5. ScanSAR ancho: resolución nominal 100m, con un área nominal cubierta de 500km x 500km y 1 ángulo de incidencia,6. Extendido alta: resolución nominal 25m, con área nominal cubierta de 75km x 75km y 1 ángulo de incidencia, y7. Extendido baja: resolución nominal 35m, con un área nominal cubierta de 170km x 170km y 1 ángulo de incidencia.
Teledetección cuantitativa
El ASAR está diseñado para trabajar en distintos modos siendo los principales:• Imagen• Franja Ancha• Polarización Alternada• Onda • Monitoreo global.
En el modo Imagen se pueden obtener datos sobre una franja angosta (100km dentro de otra de 485km) con resolución de 30m de ancho mientras que en el modo Franja Ancha puede monitorear una franja de 405km con una resolución de 150m.El modo de Polarización Alternada le permite obtener imágenes en VV/HH, HH/HV y VV/HH de un mismo lugar, con una resolución de 30m pero con una resolución radiométrica reducida.
ENVISAT-ASAR (3)
dirección de vuelo
405 km
485 km
monitoreo globalVV o HH,
100 m de resolución405 km de franja de barrido
franja anchaVV o HH,
150 m de resolución405 km de franja de barrido
modo imagenVV o HH,
30 m de resolución100 km de franja de barrido
polarización alternadaVV/HH o HH/HV, 30 m de resolución
100 km de franja de barrido
modo ondasVV o HH,
10 m de resolución5x5 km hasta 10x5 km
En el modo Onda, el ASAR detecta cambios en la radiación retrodispersada por la superficie del mar debido a las ondas superficiales . En este modo se toman imágenes de 5km x 5km cada 100km. En el modo Monitoreo Global se obtienen imágenes de 405km de ancho con una resolución de 1km.
Teledetección cuantitativa
Alos/PALSAR
Satélite japonés
Opera en banda L
Tiene modos de polarización simple, dual y polarimétrico
Centro de distribución para Latianoamérica: Alaska SAR Facility
Teledetección cuantitativa
Cosmo/SKYMED
Satélite Italiano
Opera en banda X
Tiene modos de polarización simple, dual y polarimétrico
Centro de distribución : CONAE
Teledetección cuantitativa
La figura a muestra una expresión artística de la misión SAOCOM 1-A
y la b una representación del SIASGE.
a)
b)
CONAE está desarrollando un nuevo satélite de observación de la Tierra SAOCOM basado en la tecnología de radar.
Características principales:• Trabajará en banda L• Tendrá modos de polarización simple, dual y completo (polarimétrico).• Dispondrá de distintos modos de iluminación y distintas resouciones.Formará parte del Sistema Italo Argentino de Satélites para la Gestión de Emergencias, llamado SIASGE.
Futuras Misiones de CONAE: SAOCOM
Teledetección cuantitativa
Polarización en sistemas de radar
Se indica la polarización tansmitida y recibida por un par de símbolos, un sistemade radar que utiliza H y V puede tener los siguientes canales:
HH - transmisión horizontal, recepción horizontal, (HH) (copol)VV - transmisión vertical, recepción vertical, (VV) (copol)HV - transmisión horizontall, recepción vertical, (HV), y (crosspol)VH - transmisión vertical, recepción horizontal, (VH). (crosspol)
Un sistema de radar puede tener varios niveles de complejidad en lascaracterísticas de polarización:
Polarización simple - HH or VV or HV or VH (uno de cuatro)Polarización dual - HH y HV, VV y VH, o HH y VV (dos de tres)Cuatro polarizaciones - HH, VV, HV, y VH
Un radar de polarización cuádruple (polarimérico) utiliza estas cuatropolarizaciones y mide la diferencia de fase entre los canales así como lasintensidades.
Teledetección cuantitativa
Teledetección cuantitativa
Propagación de las ondas electromagnéticas en el vacío: polarización
EnvisatASAR HVEnvisatASAR HHERS-2 VV
2 sistemas satelitales, tres polarizaciones
ASAR con polarización dual
ERS-SAR polarización simple
Vegetación herbácea
cultivos
Bosque
agua
S1 multitemporal VV
Oct-Nov-Mar
Wetlands: environmental effects on radar polarimetric response (1)
Teledetección cuantitativa
S1 Multitemporal HH
Oct-Nov-Mar
Wetlands: environmental effects on radar polarimetric response (2)
Teledetección cuantitativa
S2 Multitemporal HV
Wetlands: environmental effects on radar polarimmetric response (3)
Teledetección cuantitativa
Preguntas
Qué frecuencias hay operando actualmente en las longitudes de onda del radar?
Existe algún sistema multifrecuencia?
En qué difieren los datos de los sistemas RADARSAT 1 de Envisat/ASAR, Alos/Palsar y Cosmo/Skymed, Radarsat II
Qué características tienen en común los satélites actuales y cómo se comparan con el futuro SAOCOM
Enumere elementos o propiedades o condiciones del terreno que serían posibles de obtener con sistemas de observación en microondas y no en el óptico
Una onda em se propaga según una direcciónllamada de propagación. Los componenteseléctricos y magnéticos (vectores) oscilan unoperpendicular a la dirección del otro y a la dirección de propagación. El vector campo eléctrico transporta la energía de la onda. La onda de la figura está polarizada en la dirección y (dirección del campo eléctrico) y la radiación se define como de polarizaciónplana. La radiación emitida natural (sol) en general es NO polarizada puesto que consistede numerosos paquetes cuyas direcciones de polarización están distribuidas de forma aleatoria. La radiación de sistemas activos(radares) tiene una determinada polarización(plana).
Ondas coherentes: dos o más ondas se dicen coherentes si vibran con la misma frecuencia,tienen la misma longitud de onda y oscilan en el mismo plano (tienen la misma polarización).
La interferencia se produce cuando dos o más rayos de luzcoherente se reúnen habiendo acumulado una diferencia defase relativa.
Propiedades de las ondas - sistemas coherentes
Planos de polarizaci ón
horizontal vertical
Diferencia de fase relativa
Paramétros controlados por el sensor
Polarización
POLARIZACIÓN HORIZONTAL
POLARIZACIÓN VERTICAL
Es la orientación del campo eléctrico de la señal electromagnéticaincidente con respecto a la superficie de referencia. La mayoría de los sensores de radar emiten y reciben ondas linealmente polarizadas, ya sea vertical (VV) u horizontalmente (HH).
Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay
Sistemas satelitales actuales y futuros
En general, los sistemas ópticos se caracterizan por la zona del espectro em óptico en las que miden (longitudes de onda), la cantidad de bandas y su ancho. La transmitancia de la atmósfera esuno de los principales factores que influyen en la selección de lasbandas. También lo es, el objetivo de las mediciones (agua, tierra).
Los sistemas de radar se caracterizan por su frecuencia, polarización y ángulo de incidencia. Los sistemas actuales son de una única frecuencia, de polarización simple y/o dual y de variosángulos de incidencia. Los sistemas futuros presentan una únicafrecuencia, son de polarización completa y múltiples ángulos de incidencia.
Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay
Qué magnitud física mide el radar
La relación fundamental entre las características del radar, el blanco y la señal recibida está dada por la ecuación del radar.
La potencia (Pr) que recibe la antena (y que es la magnitud directamente medida por el sensor) está relacionada con el coeficiente de retrodispersión (magnitud física que contiene las propiedades del blanco).
Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay
Magnitud física que mide el radar: coeficiente de retrodispersión(backscattering)
43
2
4 RGGPP rtt
r
2
434
rtt
r
GGPRP
Sistemas de radar: magnitud física (9)
Teledetección cuantitativa
0 (sin unidades)(unidades de área)
Ai
0
sección eficaz del radar por unidad de área (Coeficiente de backscattering) (SIN UNIDADES)
Ecuación del radar
224 RAGPP TR
PR = potencia recibidaPT = potencia transmitidaG = ganancia de la antenaR = distancia entre el radar y en blancoA = área efectiva de recepción de la apertura
de la antena= sección eficaz del radar
Ai
0
= suma de las secciones eficaces individuales
A = área del blanco= sección eficaz del radar por unidad de
área (Coeficiente de backscattering)
Potencia
Intensidad de la radiaciónretrodispersada
Medición directa:
Magnitud física y sus representaciones
Decibeles AmplitudPotencia
oo olog10
oAo o
dB
10-8- 1.5 10-4- 1.2 -80dB - 1.7dB
Sistemas de radar: magnitud física y representaciones (13)
Teledetección cuantitativa
Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay
Ruido Speckle
SPECKLE
Iafe_grupo de teledetección
Se modela como ruido multiplicativoSe filtra con filtros adaptivos
Como forma de cuantizar el ruido speckle se define el escalar ENLmediante la ecuación:
2
SDMediaENL
Este indicador es de suma importancia puesto que está vinculado con la resolución radiométricamediante una curva simple y conocida.
Resolución radiométrica vs. ENL
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3 15 27 39 51 63 75 87 99
ENL
reso
luci
ón ra
diom
étric
a
Donde la media y la desviación estándar se deben tomar sobre una zona homogénea como las que se indican en la imagen.
Teledetección cuantitativa
Concepto de multilooking: calidad de la imagen
Parámetros y procesos que influyen en las características de la imagen SAR
Teledetección cuantitativa
Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay
Ventajas del radar
La em en las longitudes de onda del radar atraviesan las nubes
Se pueden adquirir datos de día y de noche.
Es sensible a las características geométricas de los elementosdel terreno, a la rugosidad de la superficie y al contenido de humedad.
La penetración parcial de suelo y vegetación permite obtenerinformación sobre la superficie debajo de la vegetación y aúnpenetrar algunos cm el suelo.
Parámetros propios del radar:
frecuencia y longitud de ondapolarización
dirección de observación (ángulo de incidencia de los pulsos emitidos)
Parámetros propios del paisaje:
pendientes, alturas características, formas geométricas y orientaciones de lasestructuras
contenido de humedad y propiedades dieléctricas
inhomogeneidades y rugosidad
Parámetros ambientales, climáticos y antrópicos:
rocío y nieblaaltura del nivel del agua (en zonas costeras)incendios y formas de manejo del suelo
temperatura, lluvia y viento
modo de observación (ascendente/descendente)
Factores que determinan la respuesta del radar
Teledetección cuantitativa
Parámetros de la superficie terrestre que inciden en la señal del radar
Propiedades dieléctricasCuando una onda EM incide sobre un blanco, se inducen campos dentro del mismo. Estos campos inducidos son importantes porque serán los responsables de generar la onda retrodispersada. Los campos inducidos dentro de un cuerpo se calculan a partir de los campos incidentes como:
HB
ED
donde E y H son los campos eléctrico y magnético que habría si no estuviese el cuerpo y hubiese vacío y D y B son los campos eléctrico y magnético dentro del cuerpo. Las constantes que relacionan los campos en el vacío con los campos en el medio son:
constante dieléctrica permeabilidad magnetica
La inmensa mayoría de los blancos utilizados en teledetección son no magnéticos, por lo que suele tomarse =1.
(1)
Teledetección cuantitativa
Parámetros de la superficie terrestre que inciden en la señal del radar
Propiedades dieléctricasSin embargo, muchos blancos de la teledetección tiene propiedades dieléctricas bien distintas a las del vacío. Esto significa que para blancos con idénticas propiedadesgeométricas pero con distintas propiedades eléctricas, los campos inducidos son distintos.
Si son distintos los campos inducidos, será también distinta la señal retrodispersada. Por lo tanto, el valor de la constante dieléctrica influye directamente en la señal retrodispersada por el blanco. La constante dielectrica es una magnitud compleja y se puede escribir como
''' i
Cada sustancia homogénea tiene su constante dieléctrica asociada, la cual depende de la temperatura del blanco y de la frecuencia de la onda EM
incidente.
(2)
Teledetección cuantitativa
• La constante dieléctrica del agua esaprox. 80.
• La constante diléctrica de elementos del terreno secos (sueloseco) es mucho menor, en general menor a 5.
• Agregar agua (=80) a algo seco (<5) aumenta significativamente la constante dieléctrica de la mezcla.
• Cuanto mayor la diferencia entre vacío y suelo, mayor la reflexión en superficie.
• Valores altos de la constantediléctrica (más humedad) mayor la respuesta del radar.
Melfort, Saskatchewan, Canada, ERS-1: Lluvia en la mitad de abajo de la imagen.
Humedad del suelo
Teledetección cuantitativa
Las formas geométricas de un objeto puedenalterar la cantidad de dispersión que se produce. Por ejemplo, cultivos y bosques tienen:
diferentes alturas y densidades, pueden
contener frutos y flores y
pueden tener distintas orientaciones en sushojas y ramas.
Todos estos parámetros afectan la señaldispersada. Existe un mecanismo de interacciónseñal-blanco específico, el cual produce la respuesta observada.
Parámetros de la superficie terrestre que inciden en la señal del radar
La rugosidad de la superficie tiene un efectoimportante en la respuesta del radar.
El contenido de humedad de la superficieexpresada mediante la constante diléctricamodifica significativamente la respuesta del radar.
(3)
Teledetección cuantitativa
Rugosidad de la superficie vista por el radar
Si la superficie es lisa (partículasde tamaño menor que la longitudde onda), la reflexión especulares importante.No hay retorno.
Si la superficie es rugosa,Hay retorno y varía la intensidaddel retorno según el nivel de rugosidad.
Parámetros de la superficie terrestre que inciden en la señal del radar(4)
Teledetección cuantitativa
La rugosidad de la superficie gobierna el patron de dispersion
r2
Superficie lisa
Superficie rugosa
La constante dielectrica (contenido de humedad) domina la intensidad de la respuesta
r1r1
r2
r2 > r1 medio 2 mas humedo que el medio 1
Medio mas humedo
Shaun QueganTeledetección cuantitativa
La frecuencia de la señal y el ángulo de incidencia determinancómo una superficie es “vista” por el radar, esto es si lisa o
rugosa. Las irregularidades de una superficie pueden aparecerbrillantes en banda C y oscuras en banda L.
Combinación de parámetros del sensor y de la superficie (2)
Teledetección cuantitativa
Para decir que un suelo va a ser rugosopara el radar, qué tengo que tener en
cuenta?
Pregunta
Teledetección cuantitativa
Interacciones primarias de las distintas bandas de
microondas con el dosel del bosque
Parámetros controlados por el sensor: frecuencia (2)
Teledetección cuantitativa
La dispersión en volumen es el resultado de muchas interaccionesentre la señal de radar y un mediohomogéneo.
La señal retrodispersada depende de:• la densidad del medio• la geometría de los elementosdispersores• las propiedades dieléctricas de los elementos
Ejemplos de dispersión en volumen: vegetación densa y nieve seca.
Mecanismos de interacción: dispersión en volumen
Teledetección cuantitativa
Un reflector en esquina producidopor dos superficies perpendicularescrea una fuerte señalretrodispersada denominada “doblerebote”. Se observa un tono muybrillante en la imagen de radar.
Ejemplos de elementos que generandoble rebote incluye áreas urbanas, tronco de árboles sobre superficies inundadas y barcos en el agua.
Mecanismos de interacción: doble rebote
Teledetección cuantitativa
Dispersión de doble rebote tronco-suelo
Dispersión de doble rebote tronco-agua
Condición de inundación
Condición normal
Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay
5. Mecanismos de interacción
Reflexión difusa Reflexión especular Reflexión efecto esquina
Suelo secoSuelo húmedo Suelo inundado
Dispersión en volumen
Mecanismos de interacción: resumen
Teledetección cuantitativa
Coeficiente de retrodispersión según componentes
°tot = °d + °s + °t,s + °d,s
Podemos tener situaciones complejas y considerar diferentes capas en la interacción:
- Dispersión difusa del suelo (1).
- Dispersión simple de componentes de vegetación (2 y 3).
- dispersión de doble rebote entre vegetación y suelo (4).
En el caso de un bosque podemos tener:
- doble rebote entre troncos y suelo, estopuede dar lugar a una respuesta intensa(muy brillante) si el suelo está cubierto de agua (5).
- retrodispersión directa de la copa (6).
- dispersión múltiple de la copa (7) .
- dispersión difusa del suelo (8).
- efecto de sombra de algunas partes de la copa etc. (9).
Mecanismos de interacción
Teledetección cuantitativa
la forma en que la señal de radar interactúa con el blanco depende de lascaracterísticas del blanco, de las de la señal y de la geometría señal-blanco. Esto da como tesultado una interacción compleja, durante la cual la señal pasa por diferentes procesos de reflexión, los cuales pueden afectar la polarización de la señal.
las reflexiones simples no van a afectar la polarización de la señal, si se transmite en H, se recibirá en H.
Interacciones más complejas (múltiples) pueden depolarizar la señal, se transmite en H, pero se recibe en V.
Un blanco puede aparecer diferente en una imagen de radar según sidepolariza la señal y según se trate de polarización horizontal o vertical.
Parámetros controlados por el sensor: polarización
Teledetección cuantitativa
Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay
Extracción de información de imágenes de radar
Cadena de procesamiento
• La información sobre las propiedades físicas del medio surge de la interacción entre la onda EM y el medio. El instrumento mide parámetros EM
que cuantifican cómo el medio observado refleja la energía EM. Estos parámetros EM se vinculan con las propiedades de interés.
Cuáles son los enfoques para obtener información sobre el medio terrestre?• Enfoques estadísticos y empíricos• Enfoques teóricos: Modelos• Leyes físicas• Clasificadores
Obtención de información
CONICET-Argentina
Teledetección satelital, Octubre 2003, Buenos Aires, Argentina
Requerimientos para losdatos de entrada
Línea metodológica Datos de salida
Datos SAR que recibe el usuario
Calibración
•en potencia,•en amplitud,•en decibeles,
0
A0
0dBcontajes de amplitud
Reducción de ruidoamplitud/potencia amplitud/potencia
potencia Rectificación/registración potencia
Toma de muestras para promediarpotencia potencia
Clasificaciónpotencia/amplitud mapa temático
Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay
Cadena de procesamiento
juncal
0
1
2
3
4
5
6
J F M A M J J A S O N D
Month
mea
n w
ater
leve
l (m
eter
s)
1976-80 - normal period
1997
1998 - extraordinary flood
August 7th., 1997; Standard 1
May 22nd., 1998; Standard 1: El Niño Event
Paraná River - Zárate
Iafe_grupo de teledetección
bosque
juncal
bosque
juncal
Aplicaciones_Sistemas de radar
bosque
juncal
bosque
La senal retrodispersada resulta de los siguientes mecanismos de interacción: - dipersión de superficie- dispersión en volumen- dispersiones múltiples volumen- superficie- dispersión doble rebote
La importancia de estas contribuciones depende de- rugosidad de la superficie- características dieléctricas del medio- características geométricas del medio
Todos estos factores dependen de- frecuencia del radar- polarización- ángulo de incidencia
Mecanismos de interacción
Teledetección cuantitativa
Comente cuales son los procesos que dan lugar a la respuesta observada
Enumere las propiedades del blanco que influyen en la respuesta observada
Enumere las caracteristicas del sistema que determinan la respuesta del radar
Un objeto o un ambiente puede no tener la misma apariencia en una serie de imágenes. Enumere alguno de los factores que pueden explicar las diferencias?
Preguntas
Teledetección cuantitativa
Si un cultivo como maíz o trigo se inunda, cómo cree que se van a ver en la imagen de radar? Explique las razones, basándose en cómo el radar interactúa con el blanco? Qué tengo que tener en cuenta para analizar las interacciones posibles? Cuáles son los escenarios posibles?
Preguntas
Teledetección cuantitativa