Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Costa, Márcio Martins da Silva
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)
Texto Completo: http://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/844671
Resumo: Um dos objetivos do Programa Espacial Brasileiro (PEB) é lançar um satélite SAR(Radar de Abertura Sintética) nos próximos anos. Para prover subsídios para futuros estudos de viabilidade, esta Tese propõe um algoritmo de reconstrução de Polarimetria Compacta (CP) para um meio geofísico com espalhamentovolumétrico. Este estudo considera a banda L, mecanismos de espalhamento volumétrico eum meio geofísico com propriedades de simetria azimutal.Aprincipal contribuição deste trabalho é a introdução de um algoritmo para CP, considerando a simetria azimutal.Essa abordagem é uma questão importante para os sistemas de satélite SAR queirão operar em baixas latitudes brasileiras, especialmente em regiões com predominância de mecanismos de espalhamento volumétrico, como a floresta Amazônica, e áreas do país cobertas por irregularidades ionosféricas, como bolhas de plasma e distúrbios ionosféricos itinerantes de média escala (MSTIDs). Os processos de pseudo reconstrução de imagens SAR obtidas a partir deste novo algoritmo de CP apresentam resultados melhores que os métodos CP tratados na literatura para o cenário considerado.O coeficiente de correlação de Pearson, o Erro Quadrático Médio (RMSE) e gráficos de espalhamento são usados para analisar o processo de pseudo reconstrução, considerando as imagens originais Quad-POL.
id MB_8a507ff8ac4fdadf7de7be78834ee346
oai_identifier_str oai:www.repositorio.mar.mil.br:ripcmb/844671
network_acronym_str MB
network_name_str Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)
repository_id_str
spelling Passaro, AngeloPaes, Rafael LemosCosta, Márcio Martins da SilvaPassaro, AngeloPaes, Rafael Lemos2020-06-10T11:52:52Z2020-06-10T11:52:52Z2019COSTA, Márcio Martins da Silva. Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data. 2019. 152 f. Thesis of Doctor of Science in Space Science and Technology – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos.http://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/844671Um dos objetivos do Programa Espacial Brasileiro (PEB) é lançar um satélite SAR(Radar de Abertura Sintética) nos próximos anos. Para prover subsídios para futuros estudos de viabilidade, esta Tese propõe um algoritmo de reconstrução de Polarimetria Compacta (CP) para um meio geofísico com espalhamentovolumétrico. Este estudo considera a banda L, mecanismos de espalhamento volumétrico eum meio geofísico com propriedades de simetria azimutal.Aprincipal contribuição deste trabalho é a introdução de um algoritmo para CP, considerando a simetria azimutal.Essa abordagem é uma questão importante para os sistemas de satélite SAR queirão operar em baixas latitudes brasileiras, especialmente em regiões com predominância de mecanismos de espalhamento volumétrico, como a floresta Amazônica, e áreas do país cobertas por irregularidades ionosféricas, como bolhas de plasma e distúrbios ionosféricos itinerantes de média escala (MSTIDs). Os processos de pseudo reconstrução de imagens SAR obtidas a partir deste novo algoritmo de CP apresentam resultados melhores que os métodos CP tratados na literatura para o cenário considerado.O coeficiente de correlação de Pearson, o Erro Quadrático Médio (RMSE) e gráficos de espalhamento são usados para analisar o processo de pseudo reconstrução, considerando as imagens originais Quad-POL.Thesis presented to the Instituto Tecnológico de Aeronáutica, in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Science in the Program of Space Science and Technology, Area of Sensors and Space Actuators.One of the objectives of the Brazilian Space Program (PEB) is to launch a Synthetic Aperture Radar (SAR) satellite in the next years. To provide subsidies for the future feasibility studies, this Thesisproposes a Compact Polarimetry (CP) reconstruction algorithm fora geophysical media with volumetric scattering. This study considers the L-band, volume scattering mechanisms, and a geophysical medium with azimuthal symmetry properties. The main contribution of this work is the introduction of an algorithm for CP, considering the azimuthal symmetry. This approach is an important issue for SAR satellite systems that will operate in Brazilian low latitudes, especially in regions with volume scattering mechanisms such as the Amazon rainforest, and in the areas of the country covered by ionospheric irregularities, as plasma bubbles and Medium Scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTIDs). The process of pseudo reconstruction of SAR images obtained from this new CP algorithm presents better results than the CP methods discussed in the literature for the considered scenario. Pearson's correlation coefficient, Root Mean Square Error (RMSE), and scatter plots are used to analyze the pseudo reconstruction process regarding the original Quad-POL images.engInstituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA)Inteligência de imagensCompact PolarimetryRadar polarimetryRadar remote sensingSynthetic Aperture Radar (SAR)Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Datainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)instname:Marinha do Brasil (MB)instacron:MBTHUMBNAILTese_Marcio Costa.pdf.jpgTese_Marcio Costa.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1437https://www.repositorio.mar.mil.br/bitstream/ripcmb/844671/2/Tese_Marcio%20Costa.pdf.jpg1476c695bee2eab3f5eeb6a4ddcb10a1MD52ORIGINALTese_Marcio Costa.pdfTese_Marcio Costa.pdfapplication/pdf6991354https://www.repositorio.mar.mil.br/bitstream/ripcmb/844671/1/Tese_Marcio%20Costa.pdf8489ecd7acc4b7e2cd002c8d8b8a232eMD51ripcmb/8446712022-09-23 17:13:26.634oai:www.repositorio.mar.mil.br:ripcmb/844671Repositório InstitucionalPUBhttps://www.repositorio.mar.mil.br/oai/requestdphdm.repositorio@marinha.mil.bropendoar:2022-09-23T20:13:26Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB) - Marinha do Brasil (MB)false
dc.title.en_US.fl_str_mv Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data
title Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data
spellingShingle Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data
Costa, Márcio Martins da Silva
Inteligência de imagens
Compact Polarimetry
Radar polarimetry
Radar remote sensing
Synthetic Aperture Radar (SAR)
title_short Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data
title_full Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data
title_fullStr Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data
title_full_unstemmed Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data
title_sort Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data
author Costa, Márcio Martins da Silva
author_facet Costa, Márcio Martins da Silva
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Passaro, Angelo
Paes, Rafael Lemos
dc.contributor.author.fl_str_mv Costa, Márcio Martins da Silva
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Passaro, Angelo
Paes, Rafael Lemos
contributor_str_mv Passaro, Angelo
Paes, Rafael Lemos
dc.subject.por.fl_str_mv Inteligência de imagens
topic Inteligência de imagens
Compact Polarimetry
Radar polarimetry
Radar remote sensing
Synthetic Aperture Radar (SAR)
dc.subject.eng.fl_str_mv Compact Polarimetry
Radar polarimetry
Radar remote sensing
Synthetic Aperture Radar (SAR)
description Um dos objetivos do Programa Espacial Brasileiro (PEB) é lançar um satélite SAR(Radar de Abertura Sintética) nos próximos anos. Para prover subsídios para futuros estudos de viabilidade, esta Tese propõe um algoritmo de reconstrução de Polarimetria Compacta (CP) para um meio geofísico com espalhamentovolumétrico. Este estudo considera a banda L, mecanismos de espalhamento volumétrico eum meio geofísico com propriedades de simetria azimutal.Aprincipal contribuição deste trabalho é a introdução de um algoritmo para CP, considerando a simetria azimutal.Essa abordagem é uma questão importante para os sistemas de satélite SAR queirão operar em baixas latitudes brasileiras, especialmente em regiões com predominância de mecanismos de espalhamento volumétrico, como a floresta Amazônica, e áreas do país cobertas por irregularidades ionosféricas, como bolhas de plasma e distúrbios ionosféricos itinerantes de média escala (MSTIDs). Os processos de pseudo reconstrução de imagens SAR obtidas a partir deste novo algoritmo de CP apresentam resultados melhores que os métodos CP tratados na literatura para o cenário considerado.O coeficiente de correlação de Pearson, o Erro Quadrático Médio (RMSE) e gráficos de espalhamento são usados para analisar o processo de pseudo reconstrução, considerando as imagens originais Quad-POL.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-06-10T11:52:52Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-06-10T11:52:52Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv COSTA, Márcio Martins da Silva. Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data. 2019. 152 f. Thesis of Doctor of Science in Space Science and Technology – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/844671
identifier_str_mv COSTA, Márcio Martins da Silva. Compact Polarimetry Reconstruction Algorithm for a Geophysical Media with Volumetric Scattering using L-band Quad-POL Data. 2019. 152 f. Thesis of Doctor of Science in Space Science and Technology – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos.
url http://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/844671
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA)
publisher.none.fl_str_mv Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)
instname:Marinha do Brasil (MB)
instacron:MB
instname_str Marinha do Brasil (MB)
instacron_str MB
institution MB
reponame_str Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)
collection Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)
bitstream.url.fl_str_mv https://www.repositorio.mar.mil.br/bitstream/ripcmb/844671/2/Tese_Marcio%20Costa.pdf.jpg
https://www.repositorio.mar.mil.br/bitstream/ripcmb/844671/1/Tese_Marcio%20Costa.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 1476c695bee2eab3f5eeb6a4ddcb10a1
8489ecd7acc4b7e2cd002c8d8b8a232e
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB) - Marinha do Brasil (MB)
repository.mail.fl_str_mv dphdm.repositorio@marinha.mil.br
_version_ 1813189024962052096