Radar TerraSAR-X de 1m

Uso, características, Productos y Tandem-X

Los datos de radar de alta resolución espacial se utilizan cada vez más para aplicaciones comerciales. Son especialmente diseñados para características comerciales y productos de la nueva serie de satélites TerraSAR-X. También se examina su próximo “doble” TANDEM-X.

TerraSAR-X ha estado en funcionamiento desde principios de 2008. El radar de alta resolución fue lanzado el 15 de junio de 2007 del cosmódromo ruso de Baikonur (Kazajstán) y es la primera de esas que se construirán en virtud de Public Private Partnership (PPP) en Alemania, desarrollado y financiado conjuntamente por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR). Una filial de Astrium, Infoterra GmbH, exclusivamente a los mercados de datos y servicios.

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Figura 1, Mapa con cobertura de tierra de Bruselas -Bélgica, sobre la base de la adquisición de TerraSAR-X SpotLight para uso en el medio ambiente u ordenación territorial.


Campos de Desafíos

Radar de apertura sintética (SAR) produce imágenes de día y noche, independientemente de las condiciones meteorológicas. Parámetros y datos de los productos están diseñados para satisfacer las aplicaciones comerciales en todo el mundo. El número de usuarios que incluyen son agencias de cartografía, defensa y las instituciones de seguridad, la planificación y consultoras, de alimentos e industrias de recursos naturales, compañías de seguros y agencias ambientales. Los formularios de base de datos para servicios tales como clientes específicos de interpretación de imágenes, cartografía, topográfica, bases de datos geoespaciales, evaluación de uso de suelos, análisis de terreno y vigilancia. Más campos de difícil aplicación son la detección de los más pequeños movimientos de la superficie de la Tierra debido a la tectónica, volcanismo, terremotos y deslizamientos de tierra.

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Dirección del haz del Radar

Modos de imagen

Los datos pueden ser adquiridos en modos SpotLight, StripMap ScanSAR, con una, doble o total polarización. Con un ancho de banda de 300 MHz, “SpotLight Mode” se logra a través de la resolución de 1m. El haz del radar puede ser dirigido como un centro de atención en la dirección de vuelo, que ilumina una escena del terreno de 5 x 10 kilómetros para el período más largo posible y lograr la resolución de 1m. Un área de 10 x 10 kilómetros puede cubrirse en 2 m de resolución. Para la adquisición en “StripMap Mode” la franja de tierra está iluminada por una secuencia continua de pulsos, mientras que el haz de la antena se fija en los dos sentidos de la vista. Esto resulta en una imagen de 30 x 50 kilómetros (escena de tamaño estándar, ampliable a 1.650 kilómetros de longitud), con calidad continua de imagen (en la dirección de vuelo) a 3 m de resolución. Actualmente hay disponible como imágenes de doble polarización, StripMap adquisiciones en cuádruple polarización que están siendo investigadas. En “ScanSAR Mode”, de las zonas de 100 x 150 kilómetros (escena tamaño estándar, ampliable a 1.650 kilómetros de longitud) están cubiertos con 18m de resolución. El ancho de barrido de 100 kilómetros se logra mediante el análisis adyacente de cuatro sub-áreas de suelo con vigas casi simultáneas, cada uno en diferente ángulo de incidencia.

Modo SpotLight
Modo StripMap
Modo ScanSAR
Polarisación Single: HH o VV Dual: HH/VV Single: HH o VV Dual: HH/VV, HH/HV o VV/VH HH o VV
Dimensión de escena 10×10 km (SL)
10×5 km (HS)
10×10 km (SL)
10×5 km (HS)
50×30 km 50×15 km 150×100 km
Full rango de performance 20°-55° 20°-55° 20°-45° 20°-45° 20°-45°
Resolución de Azimut 1.7 m (SL)
1.1 m (HS)
3.4 m (SL)
2 .2 m (HS)
3.3 m 6.6 m 18.5 m
Rango resolucón del terreno
(@ ángulo de incidencia)
1.48-3.49 m (@55° …20°)
HS con 300 MHz
0.74-1.77 m (@55°…20°)
1.48-3.49 m
(@55°…20°)
1.70-3.49 m
(@45°…20°)
1.70-3.49 m
(@45°…20°)
1.70-3.49 m
(@45°…20°)

Tabla 1, Modos de Imagenes TerraSAR-X

Orto-imágenes

Valor agregado a estos pasos es la “Mejora de productos de imagen”, todas las proyecciones en el mapa estándar UTM con elipsoide WGS84. Mediante la integración de los clientes DEMs, “Imágenes Ortorectificadas” se pueden crear con la mejora de la ubicación de la precisión de píxeles. Estos son interpretados con rapidez y, por tanto, muy adecuado para combinarlo con otro tipo de información. La interpretación se puede mejorar aún más para dar “Rectificación Radiométrica a las Imágenes”. Correcciones radiométricas son factibles para que las clasificaciones no tengan en cuenta las dependencias angulares del SAR de datos. Imágenes Ortorectificadas con el vecino mas cercano pueden ser fácilmente montados en un “mosaico de radar” para cubrir un área más grande que una escena, generalmente utilizados para la generación de cartas cartográficas. La fusión de imágenes Ortorectificadas ascendentes y descendente en las órbitas mejora aún más el producto, permitiendo la sustitución de la información con parches. Esta fusión ascendente descendente reduce significativamente los obstáculos típicos de las imágenes SAR, tales como la escala de radar, iluminación y sombras, y los rendimientos de productos de imagen útil para zonas con montañas.

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Figura 3, Impresión artistica de la constelación de satélites TerraSAR-X/TanDEM-X

Satélites

TerraSAR-X ha de ser acompañado de un satelite casi idéntico, actualmente en construcción, para constituir la constelación TerraSAR-X/TanDEM-X (Figura 3). El objetivo es recabar datos para un mundo homogéneo obedeciendo los DEM de alta resolución (HRTI)-3 especificaciones (precisión Z mejor que 2 m), tal como se define en los EE.UU por la National Geospatial Intelligence Agency (NGA). Hoy en día no hay ningún sistema o proceso con esas prestaciones de HRTI-3 DEMs con los tiempos de respuesta y disponibilidad mundial. Si bien los sistemas ópticos de espacio libre de nubes exige condiciones climáticas óptimas, los sistemas de a bordo large-scale/global faltan en capacidad de cobertura. Tandem-X resuelve esos cuellos de botella.

Fuente:

Gim International

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