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FUNDAMENTOS DA POLARIMETRIA E DA CALIBRAÇÃO SAR polarimétricas, esse erro de fase normalmente não tem influência, uma vez que somente há interesse nas fases relativas entre as polarizações. Para medidas simultaneamente próximas, pode-se ignorar as diferenças entre os comprimentos dos caminhos percorridos pela polarização horizontal e vertical. A rotação de Faraday pode ser uma significante fonte de erros para sistemas PolSAR em grandes comprimentos de ondas, em altitudes superiores a 200 km, como é o caso do sistema orbital ALOS/PALSAR (Japão). Alguns métodos têm sido desenvolvidos para corrigir a rotação de Faraday, como em Freeman e Saatchi (2004), que é baseado em dados PolSAR com a correção prévia do cross-talk, para posterior estimação conjunta do channel imbalance e da rotação de Faraday; em Fujita (2005) é apresentado um método conjunto de calibração do cross-talk, channel imbalance e da rotação de Faraday, empregando-se dois refletores de canto, um triédrico e outro diédrico, e um PARC, onde nenhuma suposição sobre os alvos ou sobre o sistema SAR é considerada. Em Freeman (2004) são comparados três métodos de calibração da rotação de Faraday, onde a matriz de espalhamento observada [ O ] isenta de quaisquer outras distorções, pode ser representada em função da matriz de espalhamento ideal recíproca [ S ] : ⎡O ⎢ ⎣O hh vh O O hv vv ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 4 4 4 Ω − sen Ω Ω cos Ω ⎤ R Ω ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 4 4 4 Ω − sen Ω Ω cos Ω ⎡ ⎤ R 4 24 3 1 4 24 3 1 ⎤ ⎡cos ⎥ = ⎢ ⎦ ⎣sen ⎤⎡S hh ⎥⎢ ⎦⎣S hv S hv ⎤⎡cos S ⎥⎢ vv ⎦⎣sen ⎤ ⎥ ⎦ ⎡ Ω ⎢⎣ ⎥⎦ Dezembro/2008 56/74 ⎢⎣ ⎥⎦ (2.21 ) onde Ω é o ângulo da rotação de Faraday, cuja estimação é menos sensível a erros residuais da calibração polarimétrica, empregando-se uma transformação da matriz [ O ] para uma base circular, da seguinte forma (BICKEL e BATES, 1965): ⎡Z ⎢ ⎣Z 11 21 Z Z 12 22 ⎤ ⎡1 i⎤⎡O ⎥ = ⎢ ⎥⎢ ⎦ ⎣i 1⎦⎣O composta por uma grande quantidade de partículas ionizadas. hh hv O O vh vv ⎤⎡1 i⎤ 1 ⎥⎢ ⎥ ⇒Ω = Arg ⎦⎣i 1⎦ 4 ∗ ( Z Z ) 12 21 (2.22 )
FUNDAMENTOS DA POLARIMETRIA E DA CALIBRAÇÃO SAR Segundo Freeman (2004), os valores de Ω estão compreendidos entre ± π 4 , em função dos limites da função ( ) Arg , onde o erro de estimação de Ω será igual a ± π 2 . Para detectar um erro igual a π 2 no valor estimado de Ω podem ser empregadas algumas estratégias, conforme descrito em Freeman (2004). A estratégia mais prática para avaliação do aludido erro é baseada na análise de alvos planos, ligeiramente rugosos, existentes nas imagens PolSAR que deveriam apresentar o retorno da componente VV maior ou igual que a componente HH, sendo que o não atendimento dessa condição indica a presença de erros de estimação de Ω. Para as análises que envolvam os dados PolSAR, onde se está interessado nas imagens obtidas da multiplicação das componentes polarimétricas, um erro da ordem de ±n π , decorrente da detecção de um erro de estimação de Ω igual a π 2 , pode ser considerado irrelevante, segundo descrito em Freeman (2004). É importante destacar que, a presença de pequenos ângulos da rotação de Faraday impede a reciprocidade da matriz [ ] S ( Shv ≠ Svh ), além de poder ocasionar uma considerável correlação entre as polarizações cruzadas e co-polarizadas. 2.5.3 Compensação da Declividade do Terreno A declividade de uma região com topografia bem movimentada afeta a potência medida pelo sistema SAR, uma vez que erros são introduzidos na correção do padrão da antena, no valor obtido da seção cruzada do radar por unidade de área, e no estado de polarização da onda EM, pois a declividade no sentido azimutal induz uma alteração no ângulo de orientação de polarização (Seção 1.1.1). A seguir são descritos os principais aspectos envolvidos na compensação da declividade do terreno, visando a calibração radiométrica de imagens PolSAR. 2.5.3.1 Correção do Padrão da Antena e da Área do Espalhador O processo de calibração radiométrica durante o processamento SAR é baseado na correção do padrão da antena SAR, que depende do ângulo de visada do radar e da Dezembro/2008 57/74
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