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处理飓风“劳拉”在路易斯安那州登陆的Sentinel-1图像

27日凌晨2时左右,飓风“劳拉”在美国拉斐特西南部的路易斯安那州海岸登陆。东部时间。据报道,飓风的风速高达每小时74英里(120公里/小时),造成了相当大的财产损失,令人遗憾的是,许多人丧生。

而Sentinel-1卫星(Sentinel 1A和1B)的设计目的是在固定日期收集标准覆盖(通常使用这两颗卫星每6天重复一次)。事实证明,“哨兵1A”在飓风登陆几个小时后,也就是大约上午6点30分,就收集到了一张图像。东部时间。

在PCI Geomatics公司,我们开发了几十年前的SAR技术,多年来不断增加了越来越多的能力来处理这些类型的图像。我联系了我们的一个SAR数据科学家,加布里埃尔Gosselin,以帮助解释收集到的图像。Gabriel与一个专门的SAR团队合作,该团队正在开发将原始卫星图像转换为大规模信息产品的技术,更容易被更广泛的用户群使用。该团队正在利用多年来开发的深层代码库,以提供处理SAR图像的极大效率。

Geomatica中Sentinel-1图像的处理步骤非常简单,可以使用Python API实现完全自动化。下面的分析是通过以下算法推导出来的:

  • SAR Ingest(支持直接导入,使用ESA提供的状态向量精确定位图像在1-2像素)。更多的细节:SARINGEST算法
  • 使用PCI自动超级配准算法进行图像配准(SAR图像可使用特定算法,其他算法可用于光学图像)。更多的细节:INSCOREG算法
  • 采用图像合并技术进行数据叠加(生成复合RGB图像(R: 20200815_VV, G: 20200827_VV, B: 20200827_VV)。
  • 基于强度变化检测算法的绝对后向散射。更多的细节:CCDINTEN算法


解释的变化

变化分析中使用的两幅图像均来自相同的观测几何,上升通道,间隔12天(均由Sentinel 1A采集),使用双pol配置(VV, VH)。在分析中使用了VV通道,通过目测,垂直偏振对水和湿地上的后向散射的灵敏度是明显的,8月15日的回报很低(表明海况非常平静,风很小),8月27日的回报很高,因为海况和风很大(飓风登陆后4小时)。由于c波段VV SAR对开放水体粗糙度的敏感性,以及雨水增加的田间水分,许多内陆水体和湿地区域也变得更加明亮(RGB合成图中的蓝色区域,变化分析中的浅蓝色区域)。

动画显示1A号哨兵图像(路易斯安那州劳拉飓风)

点击这里观看Sentinel 1A图像的动画

这个行业已经发展到什么程度了

这让我想起了一些我在职业生涯开始时能够处理的第一批图像,这些图像主要是由RADARSAT-1拍摄的。具体来说,精细波束图像是当时可用的最高分辨率商业SAR数据,分辨率为10米(对地距离)。很难相信,在看了昨天的新闻后的几个小时内,我们就能够通过开源许可(感谢ESA)以相同的分辨率获取图像,从而快速进行这种分析。

虽然这项分析没有揭示洪水造成的具体损害(这将是对飓风损害评估最典型的使用合成孔径雷达图像),但图像的可用性(全天候昼/夜能力)清楚地显示了这些系统的价值。随着越来越多的任务的发射,持续监测和获取信息正迅速成为现实,这要归功于Iceye等创新公司,他们现在拥有更小的SAR卫星,能够以更高的分辨率捕捉图像。188asia备用网址其他系统,如RADARSAT、TerraSAR已经被证明可以向应急响应人员提供这些信息。未来数年,会有越来越多的影像可供使用(五车二暗影PredaSAR),促使越来越多的人需要实施高效的生产工作流程,以支持多传感器数据,从而精确地获得可操作的信息。

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