Метод обработки данных Sentinel 1A
Европейский спутник дистанционного зондирования Земли Sentinel 1A, который входит в систему глобального мониторинга окружающей среды и безопасности “Copernicus”, обеспечивает всепогодное наблюдение земной поверхности. Съемка выполняется регулярно в С-диапазоне (длина волны 6 см) с 2015 года. После обработки данных, полученных в различных режимах, предоставляются продукты нескольких уровней пространственного разрешения. В настоящее время это уникальный инструмент, предоставляющий радарные изображения на постоянной основе.
В Институте космических исследований РАН разработан метод, позволяющий на основе изображений, представляющих измерения с использованием двух поляризаций VV (Дб) и HV(Дб), c пространственным разрешением 10м получить временной ряд радарного индекса RVI, чувствительного к изменениям, вызванным ростом растительности. Также предложено трансформирование радарного индекса RVI в виде, сопоставимом с вегетационным ходом классического вегетационного индекса NDVI. Аналогом NDVI можно считать индекс NRVI = 1 – (RVI-1)/( RVI+1), где RVI = 10^(0,1*(VV-HV)). К основным преимуществам радарного индекса NRVI, полученного по данным Sentinel 1A, можно отнести высокую чувствительность к изменению влажности почвы, что можно интерпретировать, как выпадение осадков или осуществление полива сельскохозяйственных полей. Наблюдение таких эффектов напрямую с использованием классического индекса NDVI, полученного по данным оптического диапазона невозможно.
![](files/основные%20итоги/2018monitoring/рис.2.1.1.1.gif)
Рис. 1. Исходные данные и восстановленный временной ряд индекса NRVI
В исходном виде временной ряд каждого отдельного пиксела радарного индекса NRVI может быть сильно зашумлен. Это связано с чувствительностью данных к осадкам, выпадающим на рассматриваемой территории. Поэтому также был разработан метод фильтрации и аппроксимации аномальных изменений, происходящих в каждом отдельном пикселе во временном ряде значений. Предварительно обработанные измерения поступают на вход процедуры полиномиального сглаживания и аппроксимации временных рядов данных, которая позволяет проецировать ряд измерений на регулярную ежедневную временную шкалу.
Такой подход к использованию радарных данных Sentinel-1 открывает возможность распознавать различные типы сельскохозяйственных культур на основе их временных профилей попиксельных значений индекса NRVI.
![](files/основные%20итоги/2018monitoring/рис.2.1.1.2.gif)
Рис. 2. Псевдоцветные изображение, построенное на основе восстановленных разновременных значений индекса NRVI по данным Sentinel-1A, с характерными участками полей, занятых различными сельскохозяйственными культурами
![](files/основные%20итоги/2018monitoring/рис.2.1.1.3.gif)
Ри. 3. Временные профили радарного индекса NRVI характерных участков полей, занятых различными сельскохозяйственными культурами