Simulação de resposta de estruturas simplificadas de vegetação ao radar de abertura sintética interferométrico

O objetivo deste trabalho é simular respostas de modelos simplificados de estruturas de vegetação ao radar de abertura sintética (Synthetic Aperture Radar - SAR). A amplitude e a fase de cada pixel das imagens complexas simuladas são obtidas pela consideração do retroespalhamento de difusores elemen...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Fabiano Costa de Almeida
Other Authors: Corina da Costa Freitas
Language:Portuguese
Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2008
Online Access:http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2008/09.02.19.53
Description
Summary:O objetivo deste trabalho é simular respostas de modelos simplificados de estruturas de vegetação ao radar de abertura sintética (Synthetic Aperture Radar - SAR). A amplitude e a fase de cada pixel das imagens complexas simuladas são obtidas pela consideração do retroespalhamento de difusores elementares isotrópicos. Estes difusores são ponderados por uma composição das funções de espalhamento para alvo pontual nas direções de alcance e azimute com abertura de 3 dB. As configurações do sistema sensor virtual bem como os parâmetros da cena podem ser ajustados livremente. A hipótese formulada aponta que utilizar modelos físicos para distribuir espalhadores elementares configura uma solução adequada para simular o resultado do sensoriamento remoto SAR de áreas de vegetação. A fim de validar tal hipótese, dois experimentos foram conduzidos para distintas regiões do Brasil: uma cultura agrícola no município de Barreiras/BA e um trecho de floresta tropical primária na Floresta Nacional do Tapajós, Estado do Pará. Um protótipo de simulador SAR foi desenvolvido em linguagem de programação IDL e é composto por três módulos. O primeiro módulo distribui uniformemente os espalhadores em blocos subdivididos em camadas. Outro módulo é responsável por gerar imagens complexas para um sensor virtual aerotransportado operado em modo interferométrico de uma passagem. Calcular o interferograma e a imagem de coerência correspondentes é a tarefa do último módulo. === This work is aimed at simulating SAR response of simplified 3-D vegetation structure models. The magnitude and phase of each pixel in the simulated complex images are computed from direct volume backscatter responses of isotropically scattering elements weighted by a 3 dB aperture point spread function composition in range and azimuth directions. The virtual sensor system configurations as well as scene parameters can be freely adjusted. The hypothesis formulated indicates that using physical models to distribute scattering elements set an appropriate configuration for simulating SAR remote sensing of a vegetation area. To validate this hypothesis, two experiments were performed in different test regions in Brazil: an agricultural crop located at Barreiras/BA and a primary tropical rainforest located at Tapajós National Forest, Pará State. A SAR simulator prototype was developed in IDL programming language and is provided by three modules. The first module uniformly distributes scattering elements in layered blocks. Another one generates complex images for a virtual airborne sensor operated in a single-pass interferometric mode. The last module calculates the interferogram and the coherence image.