Synthetic-aperture multi-polarization radar data informativity enhancement technique
Інформативність космічних знімків – невід’ємна складова, яка визначає придатність супутникових даних до вирішення тематичних задач, а її підвищення є актуальною задачею сьогодення. Радарні засоби дистанційного зондування Землі дозволяють, на противагу оптичним системам, вести знімання за умов хмарно...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/243 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth| id |
uajuacgovua-article-243 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-10-02T18:58:00Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
synthetic-aperture radar (SAR) dielectric permittivity superresolution subpixel processing informativity spatial resolution radar backscattering coefficient |
| spellingShingle |
synthetic-aperture radar (SAR) dielectric permittivity superresolution subpixel processing informativity spatial resolution radar backscattering coefficient Lysenko, Аrtur Synthetic-aperture multi-polarization radar data informativity enhancement technique |
| topic_facet |
радар із синтезованою апертурою (РСА) діелектрична проникність superresolution субпіксельна обробка інформативність просторова розрізненність коефіцієнт зворотного радарного розсіювання synthetic-aperture radar (SAR) dielectric permittivity superresolution subpixel processing informativity spatial resolution radar backscattering coefficient |
| format |
Article |
| author |
Lysenko, Аrtur |
| author_facet |
Lysenko, Аrtur |
| author_sort |
Lysenko, Аrtur |
| title |
Synthetic-aperture multi-polarization radar data informativity enhancement technique |
| title_short |
Synthetic-aperture multi-polarization radar data informativity enhancement technique |
| title_full |
Synthetic-aperture multi-polarization radar data informativity enhancement technique |
| title_fullStr |
Synthetic-aperture multi-polarization radar data informativity enhancement technique |
| title_full_unstemmed |
Synthetic-aperture multi-polarization radar data informativity enhancement technique |
| title_sort |
synthetic-aperture multi-polarization radar data informativity enhancement technique |
| title_alt |
Методика підвищення інформативності космічних знімків, отриманих за допомогою багатополяризаційного радару з синтезованою апертурою |
| description |
Інформативність космічних знімків – невід’ємна складова, яка визначає придатність супутникових даних до вирішення тематичних задач, а її підвищення є актуальною задачею сьогодення. Радарні засоби дистанційного зондування Землі дозволяють, на противагу оптичним системам, вести знімання за умов хмарності і вночі. В роботі встановлено та описано взаємозв’язок між просторовою розрізненністю зображення та його інформативністю, на основі чого зроблено висновок про доцільність підвищення просторової розрізненності як важливішої складової інформативності космічного знімку. Для попередньої обробки радарних даних наведено відповідний алгоритм. В статті описується проблематика неузгодженості різнополяризаційних радарних даних. Застосовуються удосконалені моделі зворотного радарного розсіювання з використанням спеціальної цільової функції для перетворення радарних даних в єдиний фізичний показник. В якості такого показника обрано діелектричну проникність земної поверхні. До перетворених в діелектричну проникність знімків застосовується алгоритм підвищення просторової розрізненності набору субпіксельно-зміщених зображень. В результаті отримується просторовий розподіл діелектричної проникності у формі зображення підвищеної розрізненності. Для кількісної оцінки просторової розрізненності застосовується просторово-частотний аналіз з параметризацією експериментально визначеної перехідної характеристики. Кількісна оцінка просторової розрізненності оброблених реальних двохполяризаційних радіолокаційних зображень супутникової системи Sentinel-1 продемонструвало її підвищення на 38,63 %. Описаний підхід до підвищення інформативності радарних даних, всі необхідні моделі та алгоритми об’єднано в єдину методику підвищення інформативності космічних знімків, отриманих за допомогою багатополяризаційного радару з синтезованою апертурою. |
| publisher |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/243 |
| work_keys_str_mv |
AT lysenkoartur metodikapídviŝennâínformativnostíkosmíčnihznímkívotrimanihzadopomogoûbagatopolârizacíjnogoradaruzsintezovanoûaperturoû AT lysenkoartur syntheticaperturemultipolarizationradardatainformativityenhancementtechnique |
| first_indexed |
2025-07-17T11:22:53Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:22:53Z |
| _version_ |
1850411212248973312 |
| spelling |
uajuacgovua-article-2432023-10-02T18:58:00Z Методика підвищення інформативності космічних знімків, отриманих за допомогою багатополяризаційного радару з синтезованою апертурою Synthetic-aperture multi-polarization radar data informativity enhancement technique Lysenko, Аrtur радар із синтезованою апертурою (РСА) діелектрична проникність superresolution субпіксельна обробка інформативність просторова розрізненність коефіцієнт зворотного радарного розсіювання synthetic-aperture radar (SAR) dielectric permittivity superresolution subpixel processing informativity spatial resolution radar backscattering coefficient Інформативність космічних знімків – невід’ємна складова, яка визначає придатність супутникових даних до вирішення тематичних задач, а її підвищення є актуальною задачею сьогодення. Радарні засоби дистанційного зондування Землі дозволяють, на противагу оптичним системам, вести знімання за умов хмарності і вночі. В роботі встановлено та описано взаємозв’язок між просторовою розрізненністю зображення та його інформативністю, на основі чого зроблено висновок про доцільність підвищення просторової розрізненності як важливішої складової інформативності космічного знімку. Для попередньої обробки радарних даних наведено відповідний алгоритм. В статті описується проблематика неузгодженості різнополяризаційних радарних даних. Застосовуються удосконалені моделі зворотного радарного розсіювання з використанням спеціальної цільової функції для перетворення радарних даних в єдиний фізичний показник. В якості такого показника обрано діелектричну проникність земної поверхні. До перетворених в діелектричну проникність знімків застосовується алгоритм підвищення просторової розрізненності набору субпіксельно-зміщених зображень. В результаті отримується просторовий розподіл діелектричної проникності у формі зображення підвищеної розрізненності. Для кількісної оцінки просторової розрізненності застосовується просторово-частотний аналіз з параметризацією експериментально визначеної перехідної характеристики. Кількісна оцінка просторової розрізненності оброблених реальних двохполяризаційних радіолокаційних зображень супутникової системи Sentinel-1 продемонструвало її підвищення на 38,63 %. Описаний підхід до підвищення інформативності радарних даних, всі необхідні моделі та алгоритми об’єднано в єдину методику підвищення інформативності космічних знімків, отриманих за допомогою багатополяризаційного радару з синтезованою апертурою. The informativeness of satellite images is an integral component that determines the ability of satellite data for solving thematic problems, and its improvement is a relevant task nowadays. Radar tools of remote sensing of the Earth allow, in contrast to optical systems, to remotely sense data in cloudy conditions and at night. The paper established and described the relationship between the spatial resolution of the image and its informativity, which led to a decision of increasing the spatial resolution parameter in order to increase the informativity of the satellite image. For data preprocessing a corresponding algorithm is given. The article describes the problem of inconsistency of different polarization radar data. Improved radar backscatter models are used, using the developed special objective function model, to transform radar data into a single physical property. The dielectric constant of the Earth's surface was chosen as such property. A model and algorithm for subpixel-shifted images spatial resolution enhancement were applied to the images converted to dielectric permittivity. As a result, a spatial distribution of the dielectric constant in a form of an image with increased spatial resolution was obtained. For quantitative assessment of the spatial resolution the spatial-frequency analysis with parameterization of the experimentally determined transient characteristic is used. Quantitative assessment of preprocessed real two-polarization mode radar images, obtained from Sentinel-1, spatial resolution enhancement showed a 38.63% gain. The described approach for radar data informativity enhancement, as well as all necessary models and algorithms, were combined into a single adaptive Synthetic-aperture multi-polarization radar data informativity enhancement technique. Key words: synthetic-aperture radar (SAR), dielectric permittivity, superresolution, subpixel processing, informativity, spatial resolution, radar backscattering coefficient Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2023-09-29 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/243 10.36023/ujrs.2023.10.3.243 Ukrainian journal of remote sensing; Vol. 10 No. 3 (2023); 10-15 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; Том 10 № 3 (2023); 10-15 Український журнал дистанційного зондування Землі; Том 10 № 3 (2023); 10-15 2313-2132 uk https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/243/255 Copyright (c) 2023 Ukrainian journal of remote sensing |