Tutorial - DPI - Inpe

FUNDAMENTOS DA POLARIMETRIA E DA CALIBRAÇÃO SAR
O efeito da declividade do terreno imposto aos dados PolSAR é representado por uma
matriz de rotação, cujo relacionamento com a matriz de espalhamento observada [ O ] e a
matriz de espalhamento ideal [ ]
polarização, dado por (LEE et al., 2002):
⎡O
⎢
⎣O
hh
vh
O
O
hv
vv
S , distorcida apenas pela rotação θ s da orientação de
( ) ( )
( ) ( )
( )
4 4 4
θs
sen θ s
θs
cos θs
⎡ ⎤ R θ
4 3
4 4 2 1
⎤ ⎡ cos
⎤⎡S
⎥ = ⎢
sen
⎥⎢
⎦ ⎣−
⎦⎣S
⎢⎣
s
⎥⎦
( ) ( )
( ) ( )
[ ( ) ] 4 4 4 4
θs
− sen θs
θ s cos θs
T
R θ
4 24
3
1
⎤⎡cos
⎤
⎥⎢
sen
⎥ ,
⎦⎣
⎦
Dezembro/2008 60/74
hh
vh
S
S
hv
vv
s
(2.24 )
Diferentes técnicas têm sido propostas para estimar o ângulo θ s , diretamente dos dados
SAR polarimétricos (SCHULER et al., 1996; POTTIER, 1998; POTTIER et al., 1999;
LEE et al., 2002), independente da disponibilidade do modelo digital de elevação.
Porém, os resultados mais consistentes foram obtidos por Lee et al. (2002), além da
simplicidade da formulação e da eficiência computacional, conforme descrito abaixo.
Segundo Lee et al. (2002), a calibração polarimétrica (Seção 2.4) é um processo
fundamental para derivação da estimativa do ângulo de rotação θ s , que é afetado pela
acurácia da calibração de fase e amplitude dos dados SAR polarimétricos. Muitos
métodos de calibração polarimétrica são baseados na suposição que a correlação entre
as componentes de co-polarização e de polarização cruzada é igual à zero. Essa
suposição pode introduzir erros na estimativa do ângulo de rotação θ s , além do ângulo
de rotação da plataforma do radar em relação a linha de vôo (pitch) que introduz uma
tendência no ângulo θ s .
Portanto, para o desenvolvimento a seguir, é considerado que a matriz de espalhamento
observada contém a influência apenas da distorção causada pelo ângulo θ s . Além disso,
considerando-se que a declividade não altera a condição de reciprocidade, os dados
SAR devem estar previamente simetrizados ( hv vh O O = ), antes da realização da correção
do ângulo de orientação de polarização.