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FUNDAMENTOS DA POLARIMETRIA E DA CALIBRAÇÃO SAR O valor P j indica a intensidade relativa de cada processo j. Os valores da entropia são restritos ao intervalo 0 ≤ H S ≤ 1, onde 0 = H S indica que existe apenas um único autovalor diferente de zero, o que representa a existência de somente um mecanismo de espalhamento determinístico, enquanto que H = 1 significa que todos os autovalores são iguais, ou seja, não existe um mecanismo de espalhamento dominante (equivale a um ruído aleatório). Quando H S →1 ( λ 1 ≅λ 2 ≅λ 3 ) ou H S →0 ( λ 2 ≅λ 3 ≅0 ) a anisotropia ( 0 ≤ A p ≤ 1) não fornece nenhuma informação adicional, exceto quando o valor de H S for baixo ou médio ( λ 1 > λ 2,λ 3 ). Uma entropia média indica que existem dois ou mais mecanismos de espalhamento, porém não permite identificar quantos estão presentes. Uma anisotropia alta indica que somente o segundo mecanismo é importante, enquanto que uma anisotropia baixa indica que o terceiro mecanismo também contribui para o espalhamento (HELLMANN, 2001). Além de separar e determinar a intensidade de cada mecanismo de espalhamento faz-se necessário identificá-los, principalmente quando o objetivo é a classificação das imagens SAR polarimétricas. Segundo Papathanassiou (1999), o conjunto de componentes ortogonais representadas pelos três autovetores da Equação 1.35 não possuem significância física direta, em relação aos reais mecanismos de espalhamento. Desta forma, para obter uma interpretação física é necessário relacionar os graus de liberdade da respectiva representação matemática com os processos de espalhamento observados. No caso em que S hv = Svh , a matriz [ S ] possuirá cinco parâmetros independentes, duas fases relativas ( hh vv ϕ − ϕ e hv vv ϕ − ϕ ) e três amplitudes ( S hh , S hv e Svv ). Portanto, os autovetores são parametrizados com cinco ângulos diferentes, onde (PAPATHANASSIOU, 1999): ⎡e ⎤ ⎡ cosα exp( −iΘ ) ⎤ ⎧α = cos ( e ) r e P α −1 j1 j 1 j 1 11 3 ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎪ −1 j = ⎢e j 2 ⎥= ⎢senα j cosβ j exp( −iΘ 2 j ) ⎥⇒⎨α 2 = cos ( e21 ) ⇒α = ∑ j ⎢e ⎥ ⎢ j senα j senβ j −iΘ ⎥ ⎪ −1 = 1 3 exp( 3 j ) α 3 = cos ( e31 ) ⎣ ⎦ ⎣ Dezembro/2008 30/74 ⎦ S ⎩ j j (1.38 )
FUNDAMENTOS DA POLARIMETRIA E DA CALIBRAÇÃO SAR Na Equação 1.38, os ângulos Θ 1,Θ 2 e 3 Θ representam ângulos de fase dos alvos. Fisicamente, somente o ângulo β ( − π ≤ β ≤ π ) representa uma orientação física do espalhador em relação à linha de visada do radar. O parâmetro α ( 0 ≤ α ≤ π / 2 ) não está relacionado com a orientação do alvo (independe de β), mas sim, com o tipo de mecanismo isotrópico e anisotrópico de espalhamento, sendo que o último representa a os alvos reais nas aplicações de sensoriamento remoto. Com base nos valores dos cinco ângulos supracitados pode-se elaborar uma lista de parâmetros que caracterizam importantes mecanismos canônicos de espalhamento, de grande interesse para a polarimetria SAR. Figura 1.9 – Representação esquemática da interpretação física do ângulo α e valores paramétricos dos espalhadores canônicos (Ξ - nenhum valor fixo). FONTE: Modificada de Hellmann (2001). Quando múltiplos mecanismos de espalhamento estão presentes na mesma matriz de coerência, isto é, quando mais de um autovalor é diferente de zero, é possível obter uma descrição geral do espalhamento. Para tal, calcula-se o valor médio α , onde cada valor α j é ponderado pela respectiva intensidade relativa j Pelo exposto acima, a integração da informação representada pela entropia H S e pelo parâmetro α , possibilita uma discriminação mais detalhada dos diferentes mecanismos de espalhamento. Desta forma, os alvos podem ser estudados em um espaço Dezembro/2008 31/74 P .
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