The Combined Effect of Orientation Angle and Material on PolSAR Images of Urban Areas - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Remote Sensing Année : 2020

The Combined Effect of Orientation Angle and Material on PolSAR Images of Urban Areas

Les effets combinés de l'angle d'orientation et des matériaux de bâtiments dans des images urbaines polarimétriques radar

Résumé

Polarimetric Synthetic Aperture Radar (PolSAR) images containing cities may exhibit misclassified areas when using polarimetric decompositions. Several articles relate this problem to the effects of orientation between the facades of buildings and the acquisition trajectory. Materials also play a role in polarimetric behavior. This paper deals with this combined effect of material and orientation. It analyzes different sets of data, airborne or space-borne, at L-, C- and X-bands, and for different orientation angles. It shows that considering dielectric dihedral rather than metallic in the polarimetric mechanism of double-bounce has a very important impact on the differences of intensities between the channels HH and VV. This difference is very important for small angles of orientation, and then decreases for large angles. Furthermore, the curves of the ratios between polarimetric intensities as a function of the orientation angle vary little with the materials and the frequencies encountered in all the scenarios envisaged. The signal of the ratio VV/HH raises a plateau around −1 dB for orientations higher than 30°. We also observe a plateau for HV/HH, but with a value around −5 dB.
Les images polarimétriques radar à synthèse d'ouverture (PolSAR) contenant des villes peuvent présenter des zones mal classifiées lors de l'utilisation de décompositions polarimétriques. Plusieurs articles relient ce problème lié aux effets d'orientation entre les façades des bâtiments et la trajectoire d'acquisition. Les matériaux jouent également un rôle dans le comportement polarimétrique. Cet article traite de cet effet combiné des matériaux et d'orientation. Il analyse différents ensembles de données, aériennes ou spatiales, dans les bandes L, C et X, et pour différents angles d'orientation. Il montre que la prise en compte d'un matériau diélectrique diélectrique plutôt que métallique a un impact très important sur les différences d'intensités entre les canaux HH et VV impliqués dans le mécanisme polarimétrique de double rebond . Cette différence est très importante pour les petits angles d'orientation, puis diminue pour les grands angles. Par ailleurs, les courbes des rapports entre les intensités polarimétriques en fonction de l'angle d'orientation, varient peu avec les matériaux et les fréquences rencontrées dans tous les scénarios envisagés. Le signal du rapport VV / HH atteint un plateau situé à environ -1 dB pour des orientations supérieures à 30 °. On observe également un plateau pour HV / HH, mais avec une valeur autour de -5 dB.
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Dates et versions

hal-02903123 , version 1 (20-07-2020)

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Citer

Laetitia Thirion-Lefèvre, Régis Guinvarc'H, Elise Colin-Koeniguer. The Combined Effect of Orientation Angle and Material on PolSAR Images of Urban Areas. Remote Sensing, 2020, 12 (10), pp.1632. ⟨10.3390/rs12101632⟩. ⟨hal-02903123⟩
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