К созданию калиброванного метода поляризационной обработки снимков TerraSAR-X и Radarsat-2 для разделения типов поверхностных пленок

Предлагается усовершенствованный метод поляризационной обработки спутниковых снимков с соосными компонентами (VV/HH) для распознавания различных типов пленок на поверхности моря. Метод построен на развитии идеи (Kudryavstev et al., 2013) выделения чисто брэговской (резонансной) и нерезонансных частей принятого сигнала из соосных компонент (VV/HH) поляризационных данных и их последующего анализа. В результате примененения полуэмпирической модели рассеяния ЭМ сигнала (Kudryavstev et al., 2003) для каждого снимка выделялись такие параметры как интенсивность обрушений ветровых волн и интенсивность бреговской ряби. Затем для анализа использовались нормированные величины этих интенсивностей. Данный подход позволяет минимизировать влияние на результаты анализа таких факторов как различные углы визирования поверхности для разных снимков в разных районах, различные ветро-волновые условия, а также различные радиодиапазоны радаров на спутнике.

В результате обработки массива соосных поляриметрических (VV/HH) данных TerraSAR-X и RadarSAT-2 для Мексиканского залива, Каспийского, Северного и Желтого морей за 2009-2013 годы были установлены преимущества предложенного метода по сравнению с традиционными поляризационными методами обработки (разложения на Стоксовы матрицы и т.п.). Было установлено, что нефтяные разливы в Мексиканском заливе и Каспийском море снятые в различные моменты времени с хорошей кучностью укладываются в одном секторе поляризационного графика «нормированная бреговская рябь / нормированные обрушения», в то время как пленки, предположительно, естественного происхождения в Мексиканском заливе, Каспийском и Желтом морях находятся в других секторах. Нефтяная эмульсия, разлитая в Северном море в ходе экспериментов Oil Spill, оказалось, также находится в поляризационном секторе для нефтяных разливов. Метод применялся для данных с диапазоном углов визирования от 30 до 42 градусов, скоростью ветра от 4 до 10 м/с, для X- и C-диапазонов. В этом смысле можно говорить о некоторой универсальной внутренней калибровке предложенного метода для данных условий.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 14-05-93084.