Marcas en forma de X como método de identificación por radar utilizando análisis de datos abiertos de dos satélites científicos SENTINEL-1



El analista de SIG Harel Dan señaló que cuando accidentalmente ajustó los niveles de ruido mientras trabajaba con una base de datos de imágenes obtenidas de los satélites SENTINEL-1, de repente aparecieron muchas marcas en forma de X en todo el mundo.

Bajo el radar en el artículo se entiende una estación de seguimiento de radar con un conjunto de antenas en fase.

La constelación de satélites SENTINEL-1 incluye: el satélite Sentinel-1A (lanzado el 3 de abril de 2014) y el satélite Sentinel-1B (25 de abril de 2016). La masa de cada satélite es de 2300 kilogramos, colocada en una órbita solar sincrónica con una altura de 690 kilómetros.



Hay dos tipos principales de satélites para la teledetección: óptica y radar. Cada tipo se puede subdividir en subcategorías basadas en apertura, órbita y rangos. Actualmente, uno de los sistemas más utilizados es la implementación de las etapas del programa de la Agencia Espacial Europea (ESA) llamado Copernicus utilizando un par de satélites de las constelaciones Sentinel-1, S1A y S1B, lo que permitirá obtener datos con un tiempo de espera promedio combinado de 1.5 días. en el mejor de los casos.

Este método para obtener datos de alta resolución con un tiempo de actualización corto, así como proporcionar acceso abierto a los datos de estos satélites, ahora juega un papel importante en muchas áreas de la investigación científica, incluidos los datos de respuesta a emergencias, monitoreo de ambientes marinos y acuáticos ( incluso inundaciones ) análisis de la cobertura del suelo y asistencia agrícola , evaluación de incendios forestales y planificación urbana.

Los datos satelitales se pueden descargar y analizar libremente en muchas plataformas, incluyendo: Copernicus Open Data Hub , Sentinel EO Browser y Google Earth Engine .

La misión de Sentinel-1 se implementa sobre la base de un complejo de dos satélites idénticos Sentinel-1A y Sentinel-1B, que giran en órbitas alrededor de la Tierra a 180 grados de separación. El uso de estos satélites le permite crear una cobertura global de la superficie terrestre y la capacidad de entregar datos optimizados para los usuarios del programa Copernicus.


Teniendo en cuenta que puede haber distorsiones en los datos de las imágenes ópticas causadas por la interferencia de las nubes y el polvo, con la ayuda de los datos de las imágenes de radar se puede "ver" a través del vapor de agua y otras partículas sólidas. Por otro lado, los datos de las imágenes de radar pueden distorsionarse debido a la interferencia de otras fuentes ubicadas en el suelo y que se transmiten a las mismas longitudes de onda.

Al analizar los datos del Sentinel-1, se encuentran muchos tipos de interferencias, destellos, turbulencias, motas y ondas en las imágenes, por lo que debe combinar y filtrar datos de varias imágenes para poder crear una imagen más nítida y compensar el ruido, si no todo.

Destellos, remolinos, motas y olas, capturas de pantalla del navegador Sentinel-Hub EO:



Estos artefactos en las imágenes son el resultado de la interferencia de pulsos inversos más potentes. Tienen diferentes polarizaciones, tamaños y ubicaciones, pero siempre tendrán un ángulo principal perpendicular a la dirección de vuelo del satélite, por lo que en los datos de los satélites las imágenes tendrán dos ángulos de inclinación diferentes según los tipos de órbita.



En los dos párrafos anteriores, mencioné que la mayoría del ruido se puede filtrar mediante algunos métodos de procesamiento de imágenes o análisis de tiempo múltiple, donde se selecciona el valor más bajo para cada píxel en la imagen. Cuando intenté lograr tal hazaña en Google Earth Engine, elegí accidentalmente el valor máximo, y los resultados fueron sorprendentes.

Al mostrar una combinación de las polarizaciones VH y VV, estas líneas, el resultado de la superposición de interferencia orbital ascendente y descendente, convergen secuencialmente.



Que es esto

El equipo SENTINEL-1 incluye un instrumento C-SAR (utilizado para la síntesis de radar de apertura SAR) que funciona a una frecuencia de 5.405 GHz, que convenientemente se "ubica" dentro de la frecuencia militar utilizada en la Tierra (sistemas de radar aerotransportados y navales - 5.250 -5.850 GHz, incluido el radar con una matriz en fase). Por lo tanto, mi hipótesis de trabajo es que hay un tipo de intervención en el terreno en los datos de SENTINEL-1.

Por lo tanto, en cualquier parte del mundo en el mapa donde aparezcan estos artefactos, pueden indicar la ubicación de equipos especiales de radar u otros sistemas de alerta temprana, como mostraré.

La confirmación de la exactitud de mi análisis proviene de otros analistas de GEOINT.

Aquí hay algunos ejemplos.





Enlace al guión en GEE .

Si no tiene una cuenta GEE, los resultados están disponibles a través de GEE Apps .

El script compara un intervalo de tiempo específico de imágenes, realiza los filtros necesarios y muestra el resultado. Cuanto más largo sea el intervalo de tiempo, más "ruido" se agrega al resultado, y la convergencia de las líneas se vuelve más clara.

Teóricamente, si limita el intervalo de tiempo y analiza adicionalmente las imágenes, entonces es posible capturar intersecciones de líneas más precisas en función del momento en que la convergencia apareció y desapareció en las imágenes, pero esto puede llevar varios días.

Conclusión: los datos de EO (datos de observación de la Tierra) se están volviendo más democratizados y accesibles, al igual que Google Earth democratizó los SIG de alguna manera y puso a disposición pública las fotografías aéreas hace unos 15 años. Sin embargo, es extremadamente importante que las empresas, organizaciones y países se adapten a una realidad tan nueva, especialmente en aquellas áreas y áreas que están asociadas con cierta información secreta que no puede ser simplemente revelada a analistas a nivel de presidente.

Source: https://habr.com/ru/post/es430228/


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