Marques en forme de X comme méthode d'identification radar utilisant l'analyse de données ouvertes de deux satellites scientifiques SENTINEL-1



L'analyste SIG Harel Dan a noté que lorsqu'il a accidentellement ajusté les niveaux de bruit en travaillant avec une base de données d'images obtenues à partir de satellites SENTINEL-1, soudainement, beaucoup de marques en forme de X en couleur sont apparues dans le monde.

Sous le radar dans l'article, on entend une station de poursuite radar avec un réseau d'antennes phasé.

La constellation de satellites SENTINEL-1 comprend: le satellite Sentinel-1A (lancé le 3 avril 2014) et le satellite Sentinel-1B (25 avril 2016). La masse de chaque satellite est de 2300 kilogrammes, placée sur une orbite solaire-synchrone d'une hauteur de 690 kilomètres.



Il existe deux principaux types de satellites pour la télédétection: optique et radar. Chaque type peut être subdivisé en sous-catégories en fonction de l'ouverture, de l'orbite et des plages. Actuellement, l'un des systèmes les plus utilisés est la mise en œuvre des étapes du programme de l'Agence spatiale européenne (ESA) appelé Copernicus en utilisant une paire de satellites des constellations Sentinel-1, S1A et S1B, ce qui permettra d'obtenir des données avec un temps d'attente moyen combiné de 1,5 jour. au mieux.

Cette méthode d'obtention de données haute résolution avec un temps de mise à jour court, ainsi que la fourniture d'un accès ouvert aux données de ces satellites, joue désormais un rôle important dans de nombreux domaines de la recherche scientifique, y compris les données pour les interventions d'urgence, la surveillance des environnements marins et aquatiques ( même les inondations ) analyse de la couverture terrestre et assistance agricole , évaluation des incendies de forêt et planification urbaine.

Les données satellite peuvent être téléchargées et analysées librement sur de nombreuses plateformes, notamment: Copernicus Open Data Hub , Sentinel EO Browser et Google Earth Engine .

La mission de Sentinel-1 est mise en œuvre sur la base d'un complexe de deux satellites identiques Sentinel-1A et Sentinel-1B, tournant en orbite autour de la Terre à 180 degrés l'un de l'autre. L'utilisation de ces satellites vous permet de créer une couverture mondiale de la surface de la Terre et de fournir des données optimisées aux utilisateurs du programme Copernicus


Étant donné qu'il peut y avoir des distorsions dans les données des images optiques causées par des interférences provenant des nuages ​​et de la poussière, à l'aide des données des images radar, vous pouvez surtout «voir» à travers la vapeur d'eau et d'autres particules solides. D'un autre côté, les données des images radar peuvent être déformées en raison des interférences provenant d'autres sources situées au sol et transmettant aux mêmes longueurs d'onde.

Lors de l'analyse des données de Sentinel-1, vous rencontrez de nombreux types d'interférences, de flashs, de turbulences, de taches et d'ondes dans les images, vous devez donc combiner et filtrer les données de plusieurs images afin de créer une image plus nette et de compenser certains, sinon tous, le bruit.

Flashs, tourbillons, taches et vagues, captures d'écran du navigateur EO Sentinel-Hub:



Ces artefacts dans les images sont le résultat de l'interférence d'impulsions inverses plus puissantes. Ils ont des polarisations, des tailles et des emplacements différents, mais auront toujours un angle principal perpendiculaire à la direction de vol du satellite, donc dans les données des satellites, les images auront deux angles d'inclinaison différents en fonction des types d'orbite.



Dans les deux paragraphes ci-dessus, j'ai mentionné que la plupart du bruit peut être filtré par certaines méthodes de traitement d'image ou une analyse multi-temps, où la valeur la plus basse est sélectionnée pour chaque pixel de l'image. Lorsque j'ai essayé d'accomplir un tel exploit dans Google Earth Engine, j'ai accidentellement choisi la valeur maximale, et les résultats étaient stupéfiants.

Présentant une combinaison des polarisations VH et VV, ces raies, résultant du chevauchement d'interférences orbitales ascendantes et descendantes, convergent de manière séquentielle.



Qu'est-ce que c'est?

L'équipement SENTINEL-1 comprend un instrument C-SAR (utilisé pour SAR - synthèse radar à ouverture) fonctionnant à une fréquence de 5,405 GHz, qui "se situe" commodément à l'intérieur de la fréquence militaire utilisée sur la Terre (systèmes radar aéroportés et navals - 5.250 -5,850 GHz, radar compris avec un réseau phasé). Par conséquent, mon hypothèse de travail est qu'il existe une sorte d'intervention au sol dans les données de SENTINEL-1.

Par conséquent, n'importe où dans le monde sur la carte où ces artefacts apparaissent, ils peuvent indiquer l'emplacement d'un équipement radar spécial ou d'autres systèmes d'alerte précoce, comme je vais le montrer.

La confirmation de l'exactitude de mon analyse vient d'autres analystes de GEOINT.

Voici quelques exemples.





Lien vers le script dans GEE .

Si vous n'avez pas de compte GEE, les résultats sont disponibles via GEE Apps .

Le script compare un intervalle de temps spécifique d'images, effectue les filtres nécessaires et affiche le résultat. Plus l'intervalle de temps est long, plus le «bruit» est ajouté au résultat et la convergence des lignes devient plus claire.

Théoriquement, si vous limitez l'intervalle de temps et analysez également les images, il est possible de capturer des intersections de lignes plus précises en fonction de l'heure à laquelle la convergence est apparue et a disparu sur les images, mais cela peut prendre plusieurs jours.

Conclusion: les données EO (données d'observation de la Terre) deviennent de plus en plus démocratisées et accessibles, tout comme Google Earth a démocratisé le SIG d'une certaine manière et a rendu public des photographies aériennes il y a environ 15 ans. Néanmoins, il est impératif que les entreprises, les organisations et les pays s'adaptent à une telle réalité nouvelle, en particulier dans les domaines et les domaines associés à certaines informations classifiées qui ne peuvent pas être simplement divulguées aux analystes au niveau de la chaire.

Source: https://habr.com/ru/post/fr430228/


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