Επεξεργασία Απεικονιστικών Δεδομένων Ραντάρ TerraSAR-X και Ανάπτυξη Διαδικτυακής Υπηρεσίας Ανάλυσης - Ξυνογαλάς, Ευάγγελος Δ. (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών, 2014)
Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση των αρχών λειτουργίας και της γεωμετρίας λήψης των ραντάρ συνθετικού ανοίγματος. Η αναλυτική παρουσίαση αυτών των συστημάτων και η δημιουργία εικόνας από αυτά, συνοδεύεται από παρουσίαση των βασικών τεχνικών επεξεργασίας των δεδομένων τους. Προϋπόθεση για την ανάλυση αυτών των δεδομένων αποτελεί η κατανόηση α) των βασικών αρχών αλληλεπίδρασης της μικροκυματικής ακτινοβολίας με την ύλη και β) των βασικών αρχών ερμηνείας τους, περιλαμβάνοντας και σύγκριση με οπτικά δεδομένα, αντικείμενα τα οποία εξετάζονται. Η πρακτική εφαρμογή περιλαμβάνει ανάλυση δεδομένων από το σύστημα ραντάρ TerraSAR-X σε γεωμετρικό και ποιοτικό επίπεδο, όπως παρακάτω: • Πραγματοποιείται μια ποιοτική διερεύνηση των δεδομένων και εκτελούνται εργασίες προεπεξεργασίας τους με κυριότερη το φιλτράρισμα. • Ελέγχονται τα επίπεδα ακρίβειας των απεικονίσεων μετά από ορθοαναγωγή τους και γεωαναφορά με φυσικά και μη φυσικά μοντέλα. • Αναπτύσσεται αλγόριθμος για τον αυτόματο εντοπισμό των πιθανών περιοχών των γεωμετρικών παραμορφώσεων του συγκεκριμένου είδους δεδομένων, χρησιμοποιώντας βασικά στοιχεία της γεωμετρίας λήψης τους και αναλύοντας Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους. • Αναπτύσσεται αλγόριθμος αυτόματης γεωαναφοράς στη γεωμετρία των κεκλιμένων αποστάσεων, χρησιμοποιώντας τα μεταδεδομένα των απεικονίσεων. • Δημιουργούνται ιστοσελίδες: παροχής των δυο προηγούμενων υπηρεσιών, θέασης των αποτελεσμάτων σε επιλεγμένα γεωγραφικά υπόβαθρα, καθώς και σελίδα υπολογισμού των δεικτών ποιότητας φιλτραρίσματος των εικόνων, κατόπιν εισαγωγής αριθμητικών στοιχείων από το χρήστη. • Εξετάζονται οι τεχνικές της συμβολομετρίας και της ρανταρ-γραμμετρίας, για την παραγωγή ΨΜΕ. • Εκτελείται επεξεργασία των απεικονίσεων για τη γεωμετρική και ποιοτική ανάδειξη των χαρακτηριστικών τους (πράξεις καναλιών, σύγκριση με οπτικά δεδομένα κτλ). • Πραγματοποιείται μια βασική πολωσιμετρική ανάλυση των αρχικών δεδομένων, τα αποτελέσματα της οποίας εξετάζονται ποιοτικά και γεωμετρικά. • Εκτελούνται εργασίες συγχώνευσης των δεδομένων ραντάρ με οπτικά δεδομένα, τόσο στη γεωμετρία των κεκλιμένων αποστάσεων, όσο και στα ορθοανηγμένα προϊόντα. • Εξετάζονται αυτοματοποιημένες διαδικασίες εξαγωγής χαρακτηριστικών (οδικού δικτύου, ακτογραμμής και κτισμάτων) από τις απεικονίσεις ραντάρ διαφόρων επιπέδων επεξεργασίας. • Χρησιμοποιούνται εργαλεία για τον εντοπισμό διαχρονικών μεταβολών, είτε αποκλειστικά από απεικονίσεις ραντάρ είτε σε συνδυασμό με οπτικά δεδομένα.