Sensoriamento Remoto

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Uma chave liga a antena para emitir o pulso de alta potência, marca o tempo e desliga para registrar o sinal de volta do pulso e o seu tempo de retorno. O sinal de retorno do terreno é bem mais fraco que o enviado e deve ser amplificado significativamente.

Polarizaçao da Onda:

No radar, quando um pulso de energia sai da antena, o vetor do seu campo elétrico é controlado por um cristal polarizador com um eixo de transmissão que pode ser horizontal ou vertical e faz vibrar a onda em uma direção também horizontal ou vertical. A onda é chamada de polarizada e a maioria dos pulsos é plano-polarizada, ou seja, se ela foi emitida como horizontal, deve retornar como horizontal e sua polarização fica como HH (mais aconselhável para a superfície terrestre) e tem também a polarização plano-paralela que é VV (mais recomendável para a superfície do mar). Quando o pulso chega no alvo, ele despolariza e pode voltar para a antena com uma intensidade maior e uma direção diferente, sendo VH ou HV, resultado de uma polarização cruzada. Essas formas de imagens multipolarizadas aumentam a chance de discriminação dos materiais, em função das variações de rugosidade da superfície. A vegetação tende a mostrar diferentes respostas nas polarizações pelos múltiplos retroespalhamentos dos galhos e folhas.

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Geometria de Imageamento: Parametros sobre o envio do pulso de radar pela antena, que definem as características da imagem:

Direção de azimute: Direção de voo da plataforma, sendo a área mais próxima a antena chamada Near Range e a mais distante Far Range.

Direção de visada ou alcance: Direção de iluminação pela qual o pulso do radar se propaga. A regra básica para se ter um melhor imageamento e um melhor contraste dos alvos é colocar o pulso na direção mais ortogonal possível à orientação dos alvos.

Ângulo de depressão: Ângulo entre o horizonte de voo e a direção de visada, variando entre o near e far range.

Ângulo de visada: Complemento do ângulo de depressão.

Ângulo de incidência local: Aparece entre o pulso de radar vertical e a superfície onde o pulso toca o terreno, dependendo portanto da declividade do terreno.

Resolução Azimutal: Essa resolução é medida paralelamente a direção da linha de voo, podendo ser calculada pelo tamanho da antena ou pelo ângulo do feixe de onda transmitido pela antena.

Normalmente, a abertura do lóbulo é estreita em near range e larga no far range. Quanto mais estreita a largura do lóbulo, melhor a resolução azimutal, menor o comprimento de onda e maior o comprimento da antena.

Resolução em Alcance (Range):

A resolução em alcance é medida ao longo da direção de iluminação do pulso de onda.

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Quais distorções radiométricas existem em imagens de radar?

Ruido Speckle:

O Speckle é um ruído multiplicativo proporcional a intensidade do sinal recebido. O efeito visual deste ruído proporciona uma textura granulosa que pode dificultar a interpretação das imagens de radar, reduzindo a separabilidade entre os objetos da cena.

Existem dois métodos para se diminuir o ruído Speckle: a filtragem e o processamento de múltiplas visadas.

Quais distorções geométricas estão presentes em imagens de radar

As distorções geométricas são induzidas pela variação da elevação no terreno ou pela mudança de atitude da plataforma (velocidade, direção e altitude).

Na inversão de relevo a frente de onda atinge primeiro o topo do morro para depois atingir a base. Portanto, o sinal de retorno do topo do morro chega primeiro ao sensor. Como a imagem de radar determina a posição do alvo em função do tempo de ida e de volta do sinal, o topo do morro aparecerá na imagem antes da base. Isso ocorre nos morros que estão mais próximos do sensor, ou seja, com ângulos de depressão maiores. Quando a frente de onda incide normal à face do relevo, não ocorre deformação. O encurtamento de rampa, ocorre quando o ângulo de incidência local é menor que o ângulo de iluminação, fazendo com que a face de encosta voltada para a antena apareça na imagem em tons bem claros, indicando forte potência do sinal de retorno e não por causa de qualquer outra característica do relevo. Com a diminuição do ângulo de incidência local, a geometria faz com que a extensão da vertente (topo para base) diminua, aumentando assim, a intensidade do encurtamento da rampa. Se por um lado a visada inclinada traz esses inconvenientes, por outro lado, ela é a razão principal das imagens de radar serem consideradas como imagens muito eficientes para a análise das texturas de relevo. O raio de onda inclinado ilumina as faces frontais das encostas de relevo e geram sombras nas faces opostas. Essa condição de iluminação gera pares iluminado/sombreado (claro/escuro) que são responsáveis por criarem uma percepção visual tridimensional do relevo.

Interação do pulso de RADAR com as superfícies dos objetos:

As informações obtidas nas imagens de radar dependem duma interação macroscópia, que leva como princípios: o comprimento da onda, a direção de visada e o ângulo de incidência local do pulso no terreno.

Comprimento de onda: Determina a rugosidade da superfície. Quando uma superfície é rugosa, ela é um refletor difuso que espalha o sinal em todas as direções (isso quando o tamanho da onda é MENOR que as variações de altitude da superfície). Quando a superfície é lisa, há um comportamento especular e o sinal retroespalhado não retorna pra antena (quando o tamanho da onda é MAIOR que as variações de altitude da superfície).

Direção de visada: Relaciona-se diretamente com a direção das estruturas geológicas. Um melhor imageamento e um melhor contraste dos alvos é colocar o pulso na direção mais ortogonal possível à orientação dos alvos.

Ângulo de incidência local: Diferentes ângulos de