Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Зависимость вычисления уровня шума (NESZ) сигнала РСА TerraSAR-X от версии препроцессора и провайдера спутниковых данных

Ивонин Д.В. (1), Иванов А.Ю. (1)
(1) Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
Уровень шума (тепловой шум, the noise equivalent sigma zero, NESZ) является критически важным параметром при применении поляризационных методов обработки радиолокационных данных, на что справедливо указывает ряд исследователей (Skrunes et al., 2015; Alpers et al., 2017). Особенно критичной ситуация становится при применении поляриметрических методов в областях океана с пониженным уровнем рассеянного сигнала (нефтяные и биогенные пленки, штилевые полосы, зоны градиентных течений и др.). В зависимости от погодных условий на море, угла зондирования и наличия нефтяных пленок на поверхности моря уровень рассеянного и принятого радаром сигнала может варьироваться от -16дБ до –40дБ. При этом уровень теплового шума NESZ РСА TerraSAR-X может меняться в пределах от -20 до -28дБ. Таким образом, соотношение сигнал/шум NESZ для условий зондирования поверхности моря РСА TerraSAR-X может оказаться значительно ниже 0дБ, и необходимо производить тщательную отбраковку сильно зашумленных данных, чтобы не получить на выходе неправильные результаты обработки снимков.
Однако, как было обнаружено, в зависимости от провайдера спутниковых данных (Ksat, Scanex, Airbus), времени их обработки и версии препроцессора существует сильный разброс до 3-5дБ в оценках уровня NESZ, поставляемого в комплекте со снимками в формате xml. Этот факт был обнаружен в ходе сопоставления данных, полученных в одно время для одного и того же района океана, но взятых из различных источников (Skrunes et al., 2015; Ивонин и др., 2017). Оператор TerraSAR-X Airbus наличие такой проблемы подтвердил. В нашей работе демонстрируются выявленные нестыковки в, по сути, идентичных данных; а также ошибки поляризационной обработки данных TerraSAR-X, которые в итоге получались ранее из-за дефекта NESZ.

Работа выполнена при поддержке проекта РФФИ № 18-55-20010.

Ключевые слова: поляриметрические методы, уровень шума, TerraSAR-X
Литература:
  1. Alpers, W., B. Holt, and K. Zeng. (2017). Oil spill detection by imaging radars: Challenges and pitfalls, Remote Sensing of Environment, 201, 133-147.
  2. Ивонин Д. В., Иванов А. Ю. О классификации пленочных загрязнений моря на основе обработки поляризационных радиолокационных данных спутника TerraSAR-X //Океанология. – 2017. – Т. 57. – №. 5. – С. 815-829.
  3. Skrunes S., Brekke C., Eltoft T., Kudryavtsev V. Comparing near coincident C- and X-band SAR acquisitions of marine oil spills // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2015, V. 53. No. 4. P. 1958-1975.

Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных

38