Рабочий процесс создания композита MTC двух изображений
Доступно с лицензией Image Analyst.
Рабочий процесс Композит с многовременной когерентностью (MTC) двух изображений создает визуализацию на основе трех каналов, которая выделяет изменения и временную стабильность поверхности с использованием данных радара с синтезированной апертурой (SAR). Он сочетает в себе два типа информации:
Обратное рассеяние с радиометрической коррекцией рельефа (RTC), полученное в результате двух отдельных измерений в красном и зеленом каналах.
Когерентность между теми же двумя приобретениями с Синим каналом.
Это синтезированное цветное изображение полезно для определения областей, в которых изменилась либо яркость радара (обратное рассеяние), либо фазовая схожесть (когерентность), либо и то, и другое. Это особенно полезно для обнаружения изменений почвенно-растительного покрова, мониторинга инфраструктуры, картирования изменений поверхностной влажности и оценки роста или нарушения растительности.
Предварительные требования к данным
Для этого рабочего процесса необходимы следующие данные:
Для этого процесса требуются 2 снимка SAR, охватывающих одну и ту же область интереса
Оба входных набора должны иметь одинаковый режим работы датчика, дорожку (восходящую или нисходящую) и поляризацию. Если входными данными являются Sentinel-1 TOPS, то они оба должны иметь один и тот же поддиапазон.
ЦМР, которая накладывается на изображения SAR, использующиеся для обработки и создания точных данных для регистрации и коррекции рельефа.
Обзор обработки
Во-первых, рабочий процесс SAR RTC должен быть запущен на обеих сценах SAR для создания данных обратного рассеяния с радиометрической коррекцией terrain в децибелах (дБ). Эти выходные данные будут использоваться в качестве входных красного и зеленого каналов.
Затем запустите рабочий процесс когерентности для пары изображений SAR. На этом этапе оценивается интерферометрическая когерентность между двумя сценами. При использовании Sentinel-1 обязательно примените точную коррекцию орбиты перед вычислением когерентности. Используйте инструмент Применить геометрическую коррекцию terrain на растре когерентности, чтобы он соответствовал той же геометрии карты, что и выходные данные обратного рассеяния RTC.
Создание составного MTC
Инструмент Вычислить мультивременную когерентность позволяет создать RGB-композит MTC двух изображений путем объединения двух обработанных растров SAR RTC и одного растра когерентности. Перед запуском инструмента все эти растры необходимо геометрически выровнять. Дополнительно для облегчения интерпретации входных данных можно применить маски воды или маски наложения/тени.
RGB-композит MTC из двух изображений использует следующую входную структуру.
|
Канал |
Получение |
Обработка |
Источник канала |
Единицы измерения |
|---|---|---|---|---|
|
Красный канал |
Сцена 1 (Ссылка) |
Рабочий процесс SAR RTC |
Обратное рассеяние |
дБ |
|
Зеленый канал |
Сцена 2 (Вторичная) |
Рабочий процесс SAR RTC |
Обратное рассеяние |
дБ |
|
Синий канал |
Пара SAR |
Когерентность |
Единиц нет, диапазон когерентности от 0 до 1. |
Интерпретация
Каждый цвет в композите (синтезированном изображении) отражает комбинацию поверхностной яркости (обратного рассеяния) и фазовой стабильности (когерентности). Интерпретация зависит от понимания того, как различные типы земного покрова реагируют на сигналы радара с течением времени.
В таблице ниже объясняется, как интерпретировать композитные выходные данные MTC RGB.
|
Цвет |
Значения канала |
Интерпретация |
|---|---|---|
|
Белый |
Красный - высокое обратное рассеяние Зеленый - высокое обратное рассеяние Синий - высокое обратное рассеяние |
Яркий и стабильный рассеиватель с высокой временной схожестью между датами. Это характерно для зданий, скал и сухой голой земной поверхности. |
|
Желтый |
Красный - высокое обратное рассеяние Зеленый - высокое обратное рассеяние Синий - низкое обратное рассеяние |
Яркие цели, имеющие декорреляцию между двумя сценами. Радиометрия осталась высокой, но фазовая стабильность снизилась. Это характерно для изменений растительного покрова, движущейся техники, прибоя и строительства. |
|
Голубой |
Красный - от среднего до высокого обратного рассеяния Зеленый - очень высокое обратное рассеяние Синий - от среднего до высокого обратного рассеяния |
Обратное рассеяние увеличивалось от сцены 1 к сцене 2, оставаясь при этом достаточно когерентным. Это характерно для увлажнения или повышения шероховатости поверхности с аналогичной геометрией. |
|
Пурпурный |
Красный - очень высокое обратное рассеяние Зеленый - от среднего до высокого обратного рассеяния Синий - от среднего до высокого обратного рассеяния |
Обратное рассеяние уменьшалось от сцены 1 к сцене 2 с ограниченной декорреляцией. Это характерно для высыхания или сглаживания поверхностей при схожей геометрии. |
|
Темный / Черный |
Красный - низкое обратное рассеяние Зеленый - низкое обратное рассеяние Синий - низкое обратное рассеяние |
Имеет место низкое обратное рассеяние и низкая когерентность. Это характерно для открытой воды, глубоких теней или значительных ошибок при регистрации. |
Примечание:
В некоторых случаях интерпретация может различаться, поэтому к ней следует подходить осторожно и подкреплять ее дополнительной информацией.
Особенности обработки
Вот несколько ключевых рекомендаций по обработке для обеспечения точных результатов и надлежащей визуализации:
Используйте одинаковые параметры в рабочем процессе SAR RTC для обеих сцен. Сюда входят такие параметры, как ЦМР, калибровочная модель, многоцелевой просмотр и другие соответствующие опции.
Перед оценкой когерентности необходимо обеспечить точную корегистрацию; неправильная регистрация снижает когерентность и вносит ложные изменения.
Для анализа растительности следует использовать короткий временной базовый период: он может составлять от нескольких дней до нескольких недель. Для выявления структурных изменений можно использовать более длинные временные периоды.
Используйте маски наложения или тени, чтобы избежать неправильной интерпретации артефактов геометрии радара как изменений поверхности.
Если когерентность равномерно низкая, перепроверьте точность корегистрации, базовые периоды и совместимость получения данных.
Если синий канал зашумлен, увеличьте размер окна когерентности.