Spis treści
3
Spis tre
ści
1. Wprowadzenie... 5
1.1. Zarys problemu... 5
1.2. Cel pracy... 6
1.3. Przegląd zawartości pracy ... 6
2. Podstawy teledetekcji w zakresie mikrofalowym... 8
2.1. Systemy radarowe obserwacji bocznej - wprowadzenie ... 8
2.2. Zarys historyczny... 9
2.3. Charakterystyka zobrazowań SAR ... 9
2.3.1. Częstotliwość... 10
2.3.2. Polaryzacja ... 11
2.3.3. Podstawowe mechanizmy rozpraszania wiązki radarowej... 11
2.3.4. Lokalny kąt padania wiązki radarowej... 12
2.4. Geometria systemu i obrazów SAR... 13
2.5. Zniekształcenia geometryczne na obrazach radarowych... 15
2.6. Efekt plamkowania ... 17
2.7. Teledetekcja radarowa dla obszarów miejskich ... 17
2.7.1. Charakterystyka odbicia zwierciadlanego w środowisku miejskim... 18
2.7.2. Charakterystyka budynków na obrazie radarowym ... 19
2.8. Interferometria radarowa ... 21
2.9. Wysokorozdzielczy system radarowy TerraSAR-X... 24
2.9.1. Charakterystyka systemu TerraSAR-X ... 24
2.9.2. Podstawowe produkty TerraSAR-X... 26
3. Przegląd literatury... 27
3.1. Analiza obrazów radarowych dla obszarów miejskich... 27
3.2. Klasyfikacja pikselowa obszarów miejskich ... 28
3.2.1. Klasyfikacja pojedynczych obrazów... 28
3.2.2. Klasyfikacja obrazów wieloczasowych... 29
3.3. Klasyfikacja obiektowa obszarów miejskich... 30
3.4. Detekcja pojedynczych obiektów ... 31
3.4.1. Detekcja dróg i sieci komunikacyjnych... 32
3.4.2. Detekcja budynków ... 34
3.5. Integracja obrazów radarowych z danymi z innych źródeł ... 36
3.6. Podsumowanie przeglądu literatury... 38
4. Charakterystyka obszaru badań ... 39
5. Charakterystyka danych... 42
5.1. Satelitarne dane radarowe... 42
5.2. Numeryczny Model Terenu... 43
5.3. Ortofotomapy lotnicze ... 45
5.4. Ortofotomapy satelitarne ... 45
5.5. Mapa użytkowania obszarów miejskich – Urban Atlas... 46
6. Metodyka badawcza ... 48
7. Przetwarzanie danych TerraSAR-X ... 50
7.1. Przetwarzanie danych zespolonych (ang. Single Look Slant Range Complex -SSC)... 50
7.1.1. Generowanie obrazu amplitudy... 50
7.1.2. Redukcja efektu plamkowania ... 53
7.1.3. Korekcja geometryczna ... 57
7.1.4. Korekcja radiometryczna... 64
7.1.5. Przetwarzanie danych interferometrycznych... 66
7.2. Przetwarzanie obrazów pochodnych (ang. Enhanced Ellipsoid Corrected - EEC)... 68
Spis treści
4
8. Klasyfikacja i integracja obrazów TerraSAR-X i RapidEye... 78
8.1. Klasyfikacja pikselowa wysokorozdzielczych obrazów radarowych... 78
8.1.1. Metodyka klasyfikacji pikselowej... 78
8.1.2. Wyniki klasyfikacji dla obszarów testowych ... 83
8.1.3. Wynik klasyfikacji dla całego analizowanego obszaru badań ... 87
8.1.4. Analiza zmian między obrazami TerraSAR-X... 90
8.2. Klasyfikacja obiektowa wysokorozdzielczych obrazów radarowych ... 92
8.2.1. Charakterystyka klasyfikacji obiektowej... 92
8.2.2. Segmentacja obrazu... 95
8.2.3. Budowa hierarchicznej bazy reguł decyzyjnych ... 100
8.2.4. Ocena dokładności klasyfikacji obiektowej ... 122
8.3. Integracja obrazów radarowych z optycznymi ... 131
8.3.1. Scalenie obrazów TerraSAR-X z RapidEye... 131
8.3.2. Klasyfikacja obiektowa zestawu danych radarowych i optycznych... 138
8.4. Klasyfikacja obiektowa obrazów wielospektralnych RapidEye... 152
9. Podsumowanie i wnioski ... 156
