GIS-Analyst Harel Dan bemerkte, dass, als er versehentlich den Geräuschpegel während der Arbeit mit einer Datenbank von Bildern von SENTINEL-1-Satelliten anpasste, plötzlich viele farbige X-förmige Markierungen auf der ganzen Welt auftraten.
Unter dem Radar in dem Artikel ist eine Radarverfolgungsstation mit einer phasengesteuerten Antennenanordnung gemeint.
Die Satellitenkonstellation SENTINEL-1 umfasst: den Satelliten Sentinel-1A (gestartet am 3. April 2014) und den Satelliten Sentinel-1B (25. April 2016). Die Masse jedes Satelliten beträgt 2300 Kilogramm und wird in eine solar-synchrone Umlaufbahn mit einer Höhe von 690 Kilometern gebracht.
Es gibt zwei Haupttypen von Satelliten für die Fernerkundung: optische und Radar. Jeder Typ kann basierend auf Apertur, Umlaufbahn und Entfernungen weiter in Unterkategorien unterteilt werden. Derzeit ist eines der am häufigsten verwendeten Systeme die Implementierung der Phasen des Programms der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) namens
Copernicus unter Verwendung eines Satellitenpaars aus den Konstellationen Sentinel-1, S1A und S1B, mit dem Daten mit einer kombinierten durchschnittlichen Wartezeit von 1,5 Tagen abgerufen werden können im besten Fall.
Diese Methode, hochauflösende Daten mit einer kurzen Aktualisierungszeit zu erhalten und einen offenen Zugang zu Daten dieser Satelliten zu ermöglichen, spielt heute in vielen Bereichen der wissenschaftlichen Forschung eine wichtige Rolle, einschließlich Daten für Notfallmaßnahmen, Überwachung von Meeres- und Wasserumgebungen (
sogar Überschwemmungen ). Landbedeckungsanalyse und
landwirtschaftliche Unterstützung, Waldbrandbewertung und Stadtplanung.
Satellitendaten können auf vielen Plattformen kostenlos heruntergeladen und analysiert werden, darunter:
Copernicus Open Data Hub ,
Sentinel EO Browser und
Google Earth Engine .
Die Mission von Sentinel-1 wird auf der Grundlage eines Komplexes zweier identischer Satelliten Sentinel-1A und Sentinel-1B implementiert, die sich in Umlaufbahnen um die Erde um 180 Grad voneinander drehen. Mit diesen Satelliten können Sie eine globale Abdeckung der Erdoberfläche erstellen und optimierte Daten für Benutzer des Copernicus-Programms bereitstellen
Berücksichtigt man, dass es zu Verzerrungen in den Daten von optischen Bildern kommen kann, die durch Interferenzen durch Wolken und Staub verursacht werden, können Sie mithilfe von Daten von Radarbildern meistens durch Wasserdampf und andere feste Partikel „sehen“. Andererseits können Daten von Radarbildern aufgrund von Interferenzen von anderen Quellen, die sich am Boden befinden und mit denselben Wellenlängen senden, verzerrt sein.
Bei der Analyse von Daten aus dem Sentinel-1 treten in Bildern viele Arten von Interferenzen, Blitzen, Turbulenzen, Flecken und Wellen auf. Daher müssen Sie Daten aus mehreren Bildern kombinieren und filtern, damit Sie ein schärferes Bild erstellen und einige, wenn nicht alle Rauschen kompensieren können.
Blitze, Wirbel, Flecken und Wellen, Screenshots vom Sentinel-Hub EO Browser:
Diese Artefakte in den Bildern sind das Ergebnis von Interferenzen durch stärkere Umkehrimpulse. Sie haben unterschiedliche Polarisationen, Größen und Positionen, haben jedoch immer einen Hauptwinkel senkrecht zur Flugrichtung des Satelliten, sodass die Bilder in den Daten der Satelliten je nach Art der Umlaufbahn zwei unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen.
In den beiden obigen Absätzen habe ich erwähnt, dass der größte Teil des Rauschens durch einige Bildverarbeitungsverfahren oder eine Mehrzeitanalyse herausgefiltert werden kann, wobei für jedes Pixel im Bild der niedrigste Wert ausgewählt wird. Als ich versuchte, eine solche Leistung in Google Earth Engine zu erzielen, habe ich versehentlich den Maximalwert gewählt, und die Ergebnisse waren atemberaubend.
Diese Linien, die eine Kombination der Polarisationen VH und VV anzeigen, konvergieren nacheinander, was das Ergebnis einer Überlappung der Orbitalinterferenz nach oben und unten ist.
Was ist das
Die SENTINEL-1-Ausrüstung umfasst ein
C-SAR- Instrument (verwendet für SAR - Aperturradarsynthese), das mit einer Frequenz von 5,405 GHz arbeitet und bequem innerhalb der auf der Erde verwendeten Militärfrequenz (Luft- und Schiffsradarsysteme - 5,250) "sitzt" -5,850 GHz, einschließlich Radar mit Phased Array). Meine Arbeitshypothese lautet daher, dass die Daten von SENTINEL-1 eine Art Bodenintervention enthalten.
Daher können sie überall auf der Karte, wo diese Artefakte auftreten, den Standort spezieller Radargeräte oder anderer Frühwarnsysteme anzeigen, wie ich zeigen werde.
Die Bestätigung der Richtigkeit meiner Analyse stammt von anderen GEOINT-Analysten.
Hier sind einige Beispiele.
Link
zum Skript in GEE .
Wenn Sie kein GEE-Konto haben, sind die Ergebnisse
über GEE Apps verfügbar .
Das Skript vergleicht ein bestimmtes Zeitintervall von Bildern, führt die erforderlichen Filter aus und zeigt das Ergebnis an. Je länger das Zeitintervall ist, desto mehr „Rauschen“ wird zum Ergebnis hinzugefügt und die Konvergenz der Linien wird deutlicher.
Wenn Sie das Zeitintervall begrenzen und die Bilder zusätzlich analysieren, ist es theoretisch möglich, genauere Schnittpunkte von Linien zu erfassen, basierend auf der Zeit, zu der die Konvergenz auf den Bildern auftrat und verschwand. Dies kann jedoch mehrere Tage dauern.
Schlussfolgerung: EO-Daten (Earth Observation Data) werden demokratisierter und zugänglicher, ebenso wie Google Earth GIS in irgendeiner Weise demokratisiert und Luftbilder vor etwa 15 Jahren öffentlich zugänglich gemacht hat. Dennoch ist es unerlässlich, dass sich Unternehmen, Organisationen und Länder an eine solche neue Realität anpassen, insbesondere in den Bereichen und Bereichen, die mit bestimmten Verschlusssachen verbunden sind, die Analysten auf Lehrstuhlebene nicht einfach mitgeteilt werden können.