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INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN CUANTITATIVA

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1

INTRODUCCIÓN A LA

TELEDETECCIÓN CUANTITATIVA

Haydee Karszenbaum – Veronica Barrazza

[email protected]

[email protected]

Teledetección cuantitativa

(2)

Formación de la imagen

Características

Sistemas

(3)

La teledetección de radar así como la de los sistemas ópticos tienen como

objetivo 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 que

se forma la imagen, 2) lo que la imagen representa. Para interpretar las

imágenes 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.

(4)

La teledetección de radar

utiliza un sensor a bordo de una

plataforma, que viaja a lo largo

de una trayectoria,

transmitiendo pulsos hacia la

superficie terrestre

Parte de la energía

transmitida se refleja en la

superficie y vuelve al sensor

donde se recibe como una

señal. Estos datos se

almacenan en un dispositivo.

Este conjunto de señales

requiere de un “procesador”

(software) para obtener una

imagen.

(5)

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 dirección

de vuelo. Esta dirección se llama rango. La dirección de vuelo se

llama azimuth.

(6)

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 así

obtener una resolución adecuada.

El radar es un sistema

coherente, mide amplitud y fase. Esta característica genera

distintas aplicaciones y tecnologías.

(7)

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 ese blanco 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 avance de la plataforma y un procesamiento

especial de los ecos recibidos para

SIMULAR una antena muy larga y así

AUMENTAR la resolución en azimuth.

Resolución: radar de apertura sintética (SAR)

(8)

Imágenes

una imagen de radar presenta

tonos de gris que son

proporcionales a la cantidad

de energía reflejada por el

blanco (en la dirección del

sensor, es decir,

retrodispersada).

Aquellos blancos que producen

una gran cantidad de energía

retrodispersada aparecen en

tonos de gris claros, los

blancos que producen poca

energia retrodispersada, se

ven en tonos oscuros y los

intermedios en gris.

(9)

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 alta

resolución la que está vinculada con una haz de ancho pequeño, hace falta

una 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 partir

de una antena normal.

(10)

• 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

(11)

Como se trata de un sistema activo la resolución del sensor tiene

dos 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 iluminada

por el radar.

Resolución espacial

(12)

• 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

(13)

Misiones satelitales de radar

2014 2008 2005 Cosmo/SKYMED banda X (lanzamiento, 2007) Teledetección cuantitativa

(14)

Se utilizan dos planos de polarización base (antenna base):

Propagación de las ondas electromagnéticas en el vacío

: polarización lineal

Teledetección cuantitativa H

V

En 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

(15)

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 ScanSAR wide que cubre un área de 500 km2 con una

resolución nominal de 100 m.

El modo

Standard

cubre un área de 100km

2

con una

resolución nominal de 30m

.

(16)

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.

(17)

ScanSAR fina

estándar

extendido baja incidenciaalta incidencia 250 km 500 km 20 º 49 º 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, y

7. Extendido baja: resolución nominal 35m, con un área nominal cubierta de 170km x 170km y 1 ángulo de incidencia.

(18)
(19)

Radarsat - S1 (23º)

Radarsat - S6 (42º)

Efecto del ángulo de

incidencia

(20)

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)

direcció n de vuelo 405 km 485 km monitoreo global VV o HH, 100 m de resolución 405 km de franja de barrido franja ancha VV o HH, 150 m de resolución 405 km de franja de barrido modo imagen VV o HH, 30 m de resolución 100 km de franja de barrido polarización alternada VV/HH o HH/HV, 30 m de resolución 100 km de franja de barrido modo ondas VV o HH, 10 m de resolución 5x5 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.

(21)
(22)

Alos/PALSAR

Satélite japonés Opera en banda L

Tiene modos de polarización simple, dual y polarimétrico

Centro de distribución para Latianoamérica: Alaska SAR Facility

(23)

Cosmo/SKYMED

Satélite Italiano Opera en banda X

Tiene modos de polarización simple, dual y polarimétrico Centro de distribución : CONAE

(24)

La figura amuestra 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

(25)

Polarización

(26)

Polarización en sistemas de radar

Se indica la polarización tansmitida y recibida por un par de símbolos, un sistema de 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 las características 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 cuatro polarizaciones y mide la diferencia de fase entre los canales así como las intensidades.

(27)

Teledetección cuantitativa

Propagación de las ondas electromagnéticas en el vacío

: polarización

Envisat ASAR HV

Envisat ASAR HH

ERS-2 VV

2 sistemas satelitales, tres polarizaciones

ASAR con polarización dual ERS-SAR polarización simple Vegetación herbácea cultivos Bosque agua

(28)

S1 multitemporal VV

Oct-Nov-Mar

Wetlands: environmental effects on radar polarimetric response (1)

(29)

S1 Multitemporal HH

Oct-Nov-Mar

Wetlands: environmental effects on radar polarimetric response (2)

(30)

S2 Multitemporal HV

Wetlands: environmental effects on radar polarimmetric response (3)

(31)

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

(32)
(33)
(34)

Una onda em se propaga según una dirección llamada de propagación. Los componentes

eléctricos y magnéticos (vectores) oscilan uno perpendicular 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 polarización

plana. La radiación emitida natural (sol) en general es NO polarizada puesto que consiste de numerosos paquetes cuyas direcciones de polarización están distribuidas de forma

aleatoria. La radiación de sistemas activos (radares) tiene una determinada polarización (plana).

(35)

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 luz coherente se reúnen habiendo acumulado una diferencia de fase relativa.

Propiedades de las ondas - sistemas coherentes

Planos de polarizaci ón

horizontal vertical

(36)

Paramétros controlados por el sensor

Polarización

POLARIZACIÓN HORIZONTAL POLARIZACIÓN VERTICAL

Es la orientación del campo eléctrico de la señal electromagnética incidente 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).

(37)

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 es

uno de los principales factores que influyen en la selección de las

bandas. 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 varios

ángulos de incidencia. Los sistemas futuros presentan una única

frecuencia, son de polarización completa y múltiples ángulos de

incidencia.

(38)

Misiones SAR

2005 2004 2004

(39)

Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay

(40)

La relación fundamental entre las

características del radar, el blanco y la señal

recibida está dada por la ecuación del radar.

La potencia (P

r

) 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).

(41)

Magnitud física que mide el radar: coeficiente de retrodispersión (backscattering)

 

3 4 2

4

R

G

G

P

P

r t t r

 

2 4 3

4

r t t r

G

G

P

R

P

Sistemas de radar: magnitud física (9)

Teledetección cuantitativa

(unidades de área)

0

(sin unidades

)

A

i

0

sección eficaz del radar por unidad de área (Coeficiente de backscattering) (SIN

(42)

Ecuación del radar

2

2

4

R

A

G

P

P

R

T

PR = potencia recibida PT = potencia transmitida G = ganancia de la antena

R = distancia entre el radar y en blanco

A = área efectiva de recepción de la apertura de la antena

= sección eficaz del radar

A

i

0

= suma de las secciones eficaces individuales

A = área del blanco

= sección eficaz del radar por unidad de

(43)

Potencia

Intensidad de la radiación

retrodispersada

Medición directa:

Magnitud física y sus

representaciones

Decibeles Amplitud Potencia o

o

o

log

10

o A

o

o dB

10-8- 1.5 10-4- 1.2 -80dB - 1.7dB

Sistemas de radar: magnitud física y representaciones (13)

(44)

Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay

(45)

Speckle

Iafe_grupo de teledetección

E =

N

A

e

i

=

A

k

e

i

k=1

(46)

SPECKLE

Iafe_grupo de teledetección

Se modela como ruido multiplicativo

Se filtra con filtros adaptivos

(47)

Como forma de cuantizar el ruido speckle se define el escalar ENL

mediante la ecuación: 2

SD

Media

ENL

Este indicador es de

suma importancia puesto que está vinculado con la resolución radiométrica mediante 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 lu ci ó n r a d io m ét ri ca

Donde la media y la desviación estándar se deben tomar sobre

una zona homogénea como las que se indican en la imagen.

Teledetección cuantitativa

(48)

Parámetros y procesos que influyen en las características de la

imagen SAR

(49)

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 elementos

del terreno, a la rugosidad de la superficie y al contenido de

humedad.

La penetración parcial de suelo y vegetación permite obtener

información sobre la superficie debajo de la vegetación y aún

penetrar algunos cm el suelo.

(50)

Parámetros propios del

radar

:

frecuencia y longitud de onda polarización

dirección de observación (ángulo de incidencia de los pulsos emitidos)

Parámetros propios del

paisaje

:

pendientes, alturas características, formas geométricas y orientaciones de las estructuras

contenido de humedad y propiedades dieléctricas inhomogeneidades y rugosidad

Parámetros

ambientales, climáticos y antrópicos

:

rocío y niebla

altura 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

(51)

Parámetros de la superficie terrestre que inciden en la señal del radar

Propiedades dieléctricas

Cuando 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:

H

B

E

D

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)

(52)

Parámetros de la superficie terrestre que inciden en la señal del radar

Propiedades dieléctricas

Sin embargo, muchos blancos de la teledetección tiene propiedades dieléctricas bien

distintas a las del vacío. Esto significa que para blancos con idénticas propiedades geométricas 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)

(53)

• La constante dieléctrica del agua es aprox. 80.

• La constante diléctrica de

elementos del terreno secos (suelo seco) 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 constante

diléctrica (más humedad) mayor la

respuesta del radar. Melfort, Saskatchewan, Canada, ERS-1: Lluvia en la mitad de abajo de la imagen.

Humedad del suelo

(54)

Las formas geométricas de un objeto pueden

alterar 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 sus

hojas y ramas.

Todos estos parámetros afectan la señal

dispersada. Existe un mecanismo de interacción señal-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 efecto

importante en la respuesta del radar.

El contenido de humedad de la superficie

expresada mediante la constante diléctrica

modifica significativamente la respuesta del radar.

(3)

(55)

Rugosidad de la superficie vista por el radar

 Si la superficie es lisa (partículas

de tamaño menor que la longitud de onda), la reflexión especular es importante.

No hay retorno.

Si la superficie es rugosa,

Hay retorno y varía la intensidad del retorno según el nivel de

rugosidad.

Parámetros de la superficie terrestre que inciden en la señal del radar

(4)

(56)

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

r1

r1

r2

r2

>

r1

medio 2 mas humedo que el medio 1

Medio mas humedo

Shaun Quegan Teledetección cuantitativa

(57)

Combinación de parámetros del sensor y de la superficie (1)

(58)

La frecuencia de la señal y el ángulo de incidencia determinan

cómo una superficie es “vista” por el radar, esto es si

lisa o

rugosa.

Las irregularidades de una superficie pueden aparecer

brillantes en banda C y oscuras en banda L

.

Combinación de parámetros del sensor y de la superficie (2)

(59)

Para decir que un suelo va a ser rugoso

para el radar, qué tengo que tener en

cuenta?

Pregunta

(60)

Combinación de parámetros del sensor y de la superficie (4)

(61)

Combinación de parámetros del sensor y de la superficie (5)

(62)
(63)

Interacciones primarias de

las distintas bandas de

microondas con el dosel del

bosque

Parámetros controlados por el sensor: frecuencia (2)

(64)

Thuy Le Toan Teledetección cuantitativa

(65)

La dispersión en volumen es el resultado de muchas interacciones entre la señal de radar y un medio homogéneo.

La señal retrodispersada depende de: • la densidad del medio

• la geometría de los elementos dispersores

• las propiedades dieléctricas de los elementos

Ejemplos de dispersión en volumen: vegetación densa y nieve seca.

Mecanismos de interacción: dispersión en volumen

(66)

Mecanismos de interacción

(67)

Un reflector en esquina producido por dos superficies perpendiculares crea una fuerte señal

retrodispersada denominada “doble rebote”. Se observa un tono muy brillante en la imagen de radar. Ejemplos de elementos que generan doble rebote incluye áreas urbanas, tronco de árboles sobre superficies inundadas y barcos en el agua.

Mecanismos de interacción: doble rebote

(68)

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

(69)

Reflexión difusa Reflexión especular Reflexión efecto esquina

Suelo seco Suelo húmedo

Suelo inundado

Dispersión en volumen

Mecanismos de interacción: resumen

(70)

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, esto puede 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

(71)

 la forma en que la señal de radar interactúa con el blanco depende de las

características 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 si

depolariza la señal y según se trate de polarización horizontal o vertical.

Parámetros controlados por el sensor: polarización

(72)

S1 multitemporal VV

Oct-Nov-Mar

Efecto ambiental y polarización (1)

(73)

S1 Multitemporal HH

Oct-Nov-Mar

Efecto ambiental y polarización (2)

(74)

S2 Multitemporal HV

Efecto ambiental y polarización (3)

(75)

Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay

Extracción de información de

imágenes de radar

(76)

• 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

(77)
(78)

Requerimientos para los

datos de entrada

Línea metodológica

Datos de salida

Datos SAR que recibe el usuario

Calibración

•en potencia,

•en amplitud,

•en decibeles,

0

0A

0 dB

contajes de amplitud

Reducción de ruido

amplitud/potencia

amplitud/potencia

potencia

Rectificación/registración

potencia

Toma de muestras para promediar

potencia

potencia

Clasificación

potencia/amplitud

mapa temático

Teledetección Satelital aplicada a ambientes costeros: Conceptos y aplicaciones 12-17 Agosto, 2002 Montevideo, Uruguay

(79)

juncal 0 1 2 3 4 5 6 J F M A M J J A S O N D Month m e a n w a ter l e v e l (m eters ) 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

(80)

Iafe_grupo de teledetección

(81)

Iafe_grupo de teledetección

(82)

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

(83)

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

(84)

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

Referencias

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