Формирование синтезированных изображений проводят с целью получения с его помощью дополнительной информации, а также повышения качества получаемых выходных результатов, учитывая преимущества и недостатки каждого из видов съемки. Слияние радарных и оптических данных используется при классификации подстилающей поверхности в картографии, сельском и лесном хозяйствах, ирригации, при геологических и гидрологических исследованиях, городской инфраструктуры и т.д. Имеются примеры использования этих методов и при космическом мониторинге ЧС (выгоревшие площади, последствия землетрясений, ледовая обстановка, зоны прибрежного затопления). В настоящее время разработаны разнообразные методы слияния разнородных ДДЗ.
Алгоритмы слияния данных оптических и радиолокационных сенсоров могут быть условно разбиты на три группы: 1) уровень элементов изображения (точечный уровень), 2) уровень объектов, 3) уровень решений (интерпретации). В работе исследована возможность формирования синтезированных изображений оптических и радарных данных на уровне объектов и точечном уровне. На уровне объектов формирование синтезированных изображений оптических и радарных данных, проводится в два этапа, включающих раздельное формирование водных поверхностей по оптическим и радарным данным и последующий их совместный анализ.
На уровне объектов были проанализированы возможности использования различных каналов оптических и радарных данных для выделения водных поверхностей. По радарным данным водные поверхности могут формироваться как по отдельному каналу, так и совместно путем суммирования водных поверхностей, полученных по каждому каналу (обозначаем VV+VH), rgb композита (VV VH VV-VH) или индекса шероховатости (VV-VH). По оптическим используются rgb (b11 b8 b4), индексы влажности, NDVI и SWB (Soils and Water bodies). Совместный анализ на уровне объектов позволяет выделить дополнительные классы (затопленная прибрежная растительность, влажные почвы и т.д.). Также он позволяет учесть зоны затопления, закрытые облачным покровом на оптических снимках, используя ближайшие по времени радарные снимки.
Методика формирования синтезированных изображений оптических и радарных данных на точечном уровне включает геометрическую привязку оптических и радарных данных друг к другу, выбор комбинации оптических и радарных данных при синтезе, синтез оптических и радарных данных и их анализ. Здесь возможны два подхода: формирование синтезированных изображений с помощью rgb композиции и с использованием указанных выше индексов. В первом случае наиболее информативными были признаны следующие rgb композиты радарных и оптических данных: (VV NDVI MI), (VV b11 b8), (b11 VH b4), (VV-VH b11 b8). Второй подход представляется более предпочтительным, так как он позволяет проводить выделение водной поверхности с использованием пороговых значений, что повышает оперативность получения выходных синтезированных данных.
Использование синтезированных данных на точечном уровне в отдельных случаях позволяет существенно уменьшить ошибки выделения водной поверхности по радарным данным с помощью оптических каналов и их индексов, полученным по ближайшим по дате съемки оптическим данным. Отметим также возможность получения синтезированных изображений путем совместного анализа радарного параметра шероховатость и оптического SWB.