Tópicos de
Radar
Estes tipos de distorções são induzidas pelas variações da elevação na superfície ou mudança de atitude da plataforma (velocidade, direção e altitude). As variações da elevação na superfície resultam em distorções conhecidas como encurtamento de rampa (foreshortening), inversão (layover) e sombra.
O "layover" acontece quando o topo de um alvo é imageado antes da base, causando inversão do terreno, com as partes altas mapeadas como baixas e vice-versa. Este efeito é sempre mais intenso quando se tem ângulos de incidência pequenos, como é o caso de sistemas orbitais em geral. A figura abaixo mostra o efeito de "layover", caracterizado pelas várias faixas de cor branca em toda cena.
Figura - Imagem com efeito "layover".
O "foreshortening" ocorre quando a área imageada possui relevo pronunciado. Neste caso, as encostas voltadas para o nadir apresentam-se mais curtas. As figuras a seguir mostram graficamente essas distorções de encurtamento, inversão e sombra.
Fig. - Gráfico das distorções: encurtamento (1), inversão (2) e sombra (3).
As correções destes efeitos requerem processamentos adicionais, pois necessitam da informação do Modelo Numérico de Terreno (MNT).
Um outro tipo de distorção geométrica é aquele devido à visada lateral do radar. A visada lateral faz com que a imagem obtida tenha uma projeção inclinada em relação ao solo, isto provoca uma compressão da imagem. Esta compressão varia ao longo da faixa imageada. Quanto mais próximo os pixels da imagem estiverem do nadir, mais comprimidos estes serão.
A conversão da imagem da projeção inclinada para a projeção no solo é chamada de conversão "slant to ground range"
A imagem "slant" (na projeção inclinada) está relacionada ao modo de aquisição em radares de visada lateral. As figuras a seguir mostram como é realizado o processo de aquisição dos dados.
Figura - Amostragem do eco recebido a intervalos Ta
O processo de amostragem faz com que a informação contida em cada intervalo Ta, não
tenha a mesma área para as amostras situadas no "range" próximo, em
relação as do "range" distante, devido a variação do ângulo de
incidência 
, como mostra a figura a seguir.
Figura - Imagem em "Slant" e "Ground Range"
A imagem formada é chamada de "inclinada" ou em "slant range". Essa imagem possui uma distorção geométrica, pois, as amostras SR igualmente espaçadas na faixa imageada não são igualmente espaçados no chão, GR. Para que a imagem possa ser registrada e geocodificada, as amostras no chão devem ser igualmente espaçadas, para tanto necessita-se converter a imagem de "slant" para "ground range".
A conversão consiste em projetar as amostras (pixels) no chão e depois reamostrá-las com um espaçamento uniforme. Para se fazer a conversão são utilizados parâmetros referentes à geometria do SAR como a altura do vôo, distância mínima (distância entre o sensor e o primeiro pixel), tempo mínimo (tempo registrado entre o sensor e o primeiro pixel). Estes parâmetros, em geral, estão presentes no cabeçalho da imagem selecionada. Caso não estejam, deve-se preencher os campos da altura e da distância inclinada mínima ou do ângulo de incidência mínimo ou do tempo mínimo. Qualquer um dos três últimos parâmetros é suficiente para a conversão.
Outra informação que deve ser considerada é a posição do imageamento do lado esquerdo ou direito, que pode ser identificada através de sombras na imagem provocada pela visada lateral do SAR.
Para reamostrar a imagem inclinada a fim de obter uma amostragem uniforme no solo, podem ser utilizados três tipos de interpoladores, ou seja:
A relação entre a resolução em "slant range", 
, e em "ground range", 
,depende
do ângulo de incidência 
, da seguinte forma:
A conversão ideal é aquela que leva em conta o modelo numérico do terreno (MNT), possibilitando a correção das distorções provocadas pelos efeitos de inversão (layover), sombra e encurtamento.
Em geral, nem sempre o MNT correspondente à imagem está disponível. Imagens obtidas por plataformas aerotransportadas, de regiões não montanhosas, são em geral convertidas para "ground range" supondo-se a terra plana. Nesse tipo de imagem, o ângulo de incidência é alto, devido a baixa altitude da plataforma; com isso, o efeito "layover" praticamente não existe, existindo apenas o problema de sombra, se a região for montanhosa.
A figura abaixo mostra uma imagem em "slant range" (a) do Rio Tapajós obtida pelo sistema SAR-580 durante a missão SAREX (1992), e sua correspondente em "ground range" (b). Nota-se que o lado direito da imagem (a),"range" próximo, está mais comprimido que a da imagem (b), devido a amostragem não uniforme do terreno.
(a) ("range" distante) -------------------------------------- ("range" próximo)
(b) Figura - Imagem em "slant range" (a) e sua correspondente em "ground range" (b)
Veja conversão Slant to Ground
Tópicos de Radar
O registro de imagens é o processo de sobreposição de duas ou mais imagens adquiridas a partir da mesma região geográfica, fazendo com que uma sobreponha-se perfeitamente à outra.
O registro é uma etapa fundamental quando se deseja fazer uma integração de dados adquiridos a partir de sensores diferentes (fusão de imagens/sensores), visadas diferentes, análise temporal das imagens (registro temporal e detecção de mudanças) etc.
Em sensoriamento remoto, há um grande número de sensores de recursos naturais, com diferentes características geométricas e radiométricas. A combinação de imagens pode melhorar o processo de extração de informação. O sucesso no registro entre imagens SAR depende do grau de similaridade entre elas, de modo que imagens não similares são difíceis de serem registradas com precisão. O grau de similaridade depende por sua vez da topografia do terreno, do ângulo de iluminação do radar, da resolução geométrica e do ruído Speckle.
Quando as imagens são de terreno plano, as diferenças geométricas entre elas podem ser removidas sistematicamente obtendo-se um casamento com alto grau de precisão.
Quando as imagens são de terreno montanhoso as dificuldades aumentam bastante, principalmente entre imagens obtidas com ângulos de visada diferentes, pois, as localizações das bordas nas imagens mudam de uma imagem para a outra, devido principalmente à diferenças de sombras e inversões (layover) entre elas.
Imagens pertencentes à órbitas ascendentes e descendentes apresentam grandes diferenças nos ângulos de incidência entre elas, esperando-se um mau registro , principalmente em regiões montanhosas.
No registro manual entre imagens SAR, as dificuldades aparecem na localização dos pontos de controle, principalmente devido ao ruído Speckle. Para minimizar esse problema, o ruído Speckle deve ser atenuado através de filtros apropriados, que preservem as bordas nas imagens, facilitando a localização de cruzamentos que são candidatos naturais a pontos de controle.
No registro automático, o método mais utilizado é o "registro por área". O método consiste na correlação entre pequenas janelas extraídas das imagens. O algoritmo consiste em deslocar uma janela em relação a outra e calcular o coeficiente de correlação entre elas. Quando o coeficiente de correlação for máximo, tem-se o casamento das janelas; desse modo, pode-se conhecer o deslocamento entre as duas imagens na área compreendida pela janela. Utilizando diversas janelas espalhadas por toda a área compreendida pelas imagens, consegue-se criar um modelo de distorção entre as duas imagens. A partir deste modelo são gerados os polinômios de registro das duas imagens.
O registro automático nem sempre pode ser aplicado em toda a área das imagens, pois, podem existir regiões de baixa similaridade entre as imagens, onde não se consegue obter um alto coeficiente de correlação.
Tópicos de Radar
As diferentes geometrias de aquisição das imagens SAR e óticas, os diferentes tipos de iluminação utilizados (ótico - passivo, Sol; SAR- ativo, microondas) e as diferentes faixas espectrais utilizadas, fazem com que as imagens desses dois sensores tenham um grau de similaridade baixo, tanto na geometria como na radiometria.
O problema de registrar esses dois tipos de imagens é que as estruturas presentes, têm respostas diferentes para dois tipos de sensores. As bordas nas imagens, apesar dos problemas de respostas diferentes, tornam possível o registro dessas imagens.
No registro manual, o ruído Speckle da imagem SAR deve ser filtrado apropriadamente, de maneira a preservar as bordas, para uma melhor localização dos pontos de controle. No registro automático, o método da correlação de bordas tem sido utilizado com sucesso para alguns tipos de imagens.
Veja os procedimentos necessários para a elaboração do registro de imagens.
Tópicos de Radar
Consulte também:
Leitura de Imagens no SPRING
Como registrar uma imagem ?
Técnicas de Processamento de IMAGEM.