Polarimetria de radar de imagem a partir da síntese de ondas

Um polarímetro de radar de imagem mede a dependência da intensidade de retroespalhamento de radar e da fase relativa como função dos estados de polarização das ondas transmitidas e recebidas. Construímos tal instrumento ao adicionar uma antena de dupla polarização e um sistema de dados de quatro canais a um sistema de radar de abertura sintética convencional em voo. Medimos diretamente a amplitude e a fase de todos os elementos da matriz de espalhamento correspondentes a cada pixel individual em uma imagem de radar. O processamento de dados subsequente combina esses elementos para sintetizar qualquer combinação desejada de polarizações de antenas de transmissão e recepção; assim, podemos medir a variação da intensidade ou fase com a polarização. Diferentes modelos de espalhamento preveem diferentes dependências funcionais da intensidade em relação à polarização: a observação dessa dependência para alvos reais permite a identificação dos mecanismos de espalhamento dominantes que contribuem para o retroespalhamento medido. Por exemplo, descobrimos que o espalhamento de Bragg aproxima-se muito do espalhamento observado do oceano e, surpreendentemente, de campos de lava em Idaho. Áreas urbanas podem ser modeladas como refletores diédricos de duas reflexões. O espalhamento de florestas parece ter dois componentes principais: um é um termo de refletor de canto de duas reflexões e o outro é um componente difuso que atribuimos a múltiplos espalhamentos. O conhecimento da assinatura de polarização de um objeto permite a seleção de polarizações de radar ótimas para realçar certas classes de terreno. Por exemplo, podemos escolher um conjunto de estados de polarização para otimizar o contraste em uma imagem. Aplicamos essa técnica ao mapeamento e diferenciação de fluxos de lava e à diferenciação de áreas florestais e desmatadas.