Telecomunicações: Transmissão, Modulação e Radares Sintéticos (FGV)

O Radar de Abertura Sintética (SAR) é um sensor que emite radiação eletromagnética na faixa das micro-ondas.

Com relação às principais faixas de frequência (bandas) utilizadas pelos SAR imageadores e sua interação com os alvos terrestres, assinale a afirmativa correta.

As distorções geométricas nas imagens SAR, causadas pela superfície topográfica da Terra e pela visada característica da obtenção dos dados, apresentam peculiaridades, que dependem da relação do ângulo de incidência local com o ângulo de inclinação do terreno. Com relação às distorções geométricas mais comuns em imagens SAR, analise as afirmativas a seguir.

I. O sombreamento (shadowing) é maior para menores ângulos de incidência.
II. O encurtamento de rampa (foreshortening) é um caso extremo da inversão (layover).
III. A inversão (layover) ocorrerá quando o ângulo de incidência local for menor do que o ângulo de inclinação do terreno.

Está correto o que se afirma em

Na geração de imagens por radares de abertura sintética (SAR), existem diversos parâmetros que podem influenciar no chamado retroespalhamento (backscattering), que vem a ser a parte da energia eletromagnética refletida pelo alvo na direção da antena.

Nesse contexto, assinale a opção que apresenta os parâmetros que são classificados como referentes apenas ao sistema SAR.

A geometria de aquisição de dados por SAR para a geração de imagens pode ser um dos grandes desafios para sua correta interpretação, exigindo muitas vezes operadores muito experientes.
Nesse sentido, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) A interpretação de imagens SAR é bastante similar à interpretação das imagens ópticas, exceto pela impossibilidade de geração de imagens coloridas.
( ) Imagens SAR obtidas por aeronaves sofrem menos distorção geométrica devida à variação do ângulo de incidência do que imagens obtidas por sensores SAR orbitais.
( ) As imagens complexas, obtidas como primeiro produto do processamento SAR, estão referenciadas à direção coincidente com a linha de visada (line of sight), conhecida por Slant Range.
( ) As imagens SAR são geradas com resoluções espaciais iguais, tanto para linhas como para as colunas da imagem.
( ) Os maiores ângulos de incidência produzem, nas imagens SAR, áreas mais escuras na imagem, devido ao menor retroespalhamento.

As afirmativas são, respectivamente,

Diferentemente dos sensores ópticos, os sensores SAR produzem originalmente imagens complexas, no sentido de que os valores de seus pixels são compostos por uma parte real e outra imaginária. Assinale a opção que analisa corretamente as características dos valores de uma imagem logo após o processamento SAR.

O Radar de Abertura Sintética (SAR) foi inventado em 1951 por Carl Atwood Wiley, enquanto trabalhava para a Goodyear Aerospace Corporation.

Com a limitação de obtenção de imagens com alta resolução espacial por radares de abertura real, o SAR representou uma grande revolução na obtenção de imagens por Radar. Sobre o SAR, analise as afirmativas a seguir.

I. O sistema SAR faz uso do movimento da plataforma em que está acomodada a antena e da variação da frequência recebida pela antena (efeito doppler) para obter vários ecos provenientes do mesmo alvo e, a partir do armazenamento dessas informações e da capacidade de processamento eletrônico, gerar uma imagem de alta resolução espacial.
II. As características do princípio utilizado e consequente processamento dos sinais para a obtenção das imagens SAR são idênticos para ambas as direções da imagem resultante.
III. A resolução da imagem SAR é sempre a mesma na direção das linhas e das colunas.

Está correto o que se afirma em

Quanto às características do SAR e à resolução espacial de imagens, assinale a afirmativa correta.

O Speckle, apesar de prejudicar a interpretação de imagens SAR, pode ser estatisticamente modelado e, portanto, ser tratado matematicamente em diversas aplicações.
Nesse sentido, sob determinadas condições, conhecidas como “Speckle totalmente desenvolvido (Fully Developed Speckle)”, a amplitude segue a distribuição de Rayleigh e a intensidade uma distribuição Exponencial. Analise as condições necessárias para a suposição do Speckle totalmente desenvolvido, a seguir.

I. O número de espalhadores dentro da célula de resolução é grande e os mesmos são independentes uns dos outros.
II. A amplitude e a fase de cada espalhador são independentes entre si.
III. A fase dos espalhadores é uniformemente distribuída entre -π e +π.

Assinale a opção que apresenta as condições necessárias para se considerar a hipótese do Speckle totalmente desenvolvido.

A respeito do Speckle e de formas para minimizar seu efeito na interpretação das imagens, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) O Speckle nas imagens SAR pode ser reduzido por meio do processamento multi visadas (Multi-look) ou por utilização de filtros específicos para tal fim.
( ) Os filtros de redução de Speckle que não utilizam nenhum modelo para os dados são mais eficazes por sua simplicidade.
( ) Uma das consequências imediatas da aplicação de filtros e do processamento multi visadas é a perda de resolução espacial nas imagens resultantes.
( ) Para tratar o problema comum da presença de Speckle em bordas, usualmente não resolvido por filtros que utilizam estatística local, uma solução pode ser a utilização de janelas direcionais.
( ) A utilização de filtros do tipo Boxcar, não adaptativos, raramente levam a efeito de bordas muito borradas.

As afirmativas são, respectivamente,

De posse de uma imagem SAR em intensidade com 4 looks, foram calculados os valores da média e desvio padrão dos níveis de cinza dos pixels contidos em determinada região homogênea e representativa da imagem, obtendo-se respectivamente 20 e 12.

O valor do número equivalente de visadas (looks) estimado com as informações obtidas a partir do trecho homogêneo da imagem é de, aproximadamente,

Com relação às matrizes que descrevem corretamente os dados polarimétricos para o caso de espalhadores determinísticos (pontuais) e não determinísticos, quando a matriz apresenta a composição coerente das matrizes de espalhamento individuais de todos centros de espalhamento internos na célula de resolução, respectivamente, assinale a afirmativa correta.

A respeito dos vetores de espalhamento e de Pauli e das matrizes de Coerência e Covariância, assinale a afirmativa correta.

Sobre o relacionamento entre as grandezas envolvidas na modelagem matemática explicitada por meio de uma equaçãoradar, assinale a afirmativa correta.

Além dos parâmetros físicos-geométricos associados aos alvos, os parâmetros do sistema de aquisição (frequência, polarização, ângulos de visada e de incidência) também definem as condições para o imageamento por radar.

Sobre ângulos de visada, é correto afirmar que

A ocorrência de ruídos do tipo speckle em imagens-radar é uma característica inerente ao processo de imageamento.

Sobre a ocorrência desse tipo de ruído em imagens adquiridas por radares, assinale a afirmativa correta.

O imageamento por radar possui parâmetros atrelados à geometria do mecanismo de aquisição.

Sobre os aspectos geométricos referentes à aquisição de imagensradar, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) A visada lateral acarreta distorção geométrica crescente no sentido de near range para far range.
( ) A distorção geométrica ocorrida em imagens-radar pode impactar na necessidade de uma correção geométrica conhecida como conversão slant to ground range.
( ) A conversão slant to ground range pode ser entendida como uma adaptação do processo de ortorretificação de imagens ópticas.

As afirmativas são, respectivamente,

As polarizações, incidente e retroespalhada, são um dos parâmetros de imageamento por radar. Podem ser do tipo H, no caso de propagação da onda em um plano horizontal, ou do tipo V, no caso da propagação da onda em um plano vertical.

Nesse contexto, sobre os radares polarimétricos e multipolarizados analise as afirmativas a seguir.

I. Apresentam como vantagem a possibilidade de maior diferenciação estatística na extração de informações dos alvos imageados.
II. As imagens-radar adquiridas em polarização HV e VH apresentam alta correlação estatística entre si.
III. As imagens-radar adquiridas em polarização HH e VV apresentam alta correlação estatística entre si.

Está correto o que se afirma em

Sobre a modelagem estatística dos dados adquiridos por radares imageadores, analise as afirmativas a seguir.

I. O sinal recebido pelas antenas-radar é modelado pelo produto de fatores referentes ao retroespalhamento devido aos alvos e referentes ao ruído speckle.
II. O sinal recebido pelas antenas-radar é modelado pela soma de parcelas referentes ao retroespalhamento devido aos alvos e referentes ao ruído speckle.
III. A técnica de processamento-radar multilook não altera a modelagem estatística dos dados.

Está correto o que se afirma em

Assinale a opção que melhor justifica o método utilizado em campo para auxílio ao processo de geocodificação de imagens-radar.

A potência recebida pelas antenas-radar após o retroespalhamento causado pelos alvos imageados é uma das variáveis físicas envolvidas na modelagem matemática explicitada em uma equação-radar. Nesse contexto, analise as afirmativas a seguir.

I. A propriedade física da refletividade total de alvos especulares permite a obtenção de sinais retroespalhados mais potentes.
II. A propriedade física da refletividade é significativamente observada em corpos d’água extensos, devido ao comportamento especular.
III. A rugosidade de alvos contribui para sinais retroespalhados mais potentes.

Está correto o que se afirma em

A conversão slant to ground range é um procedimento bastante necessário no processamento digital de imagens-radar.

Sobre essa técnica, assinale a afirmativa correta.

As imagens-radar apresentam vantagens e desvantagens de uso em relação a imagens-ópticas. Nesse contexto, assinale a opção que contém somente vantagens do uso dos radares imageadores em relação aos sensores ópticos.