Station polarimétrique - Introduction

Une nouvelle ère a débuté en polarimétrie avec la mise en orbite récente des satellites Radarsat-2 et Alos-Palsar qui sont munis d’une antenne à ouverture de synthèse entièrement polarimétrique. Contrairement à Radarsat-1, qui ne mesurait que la projection unidimensionnelle de l’onde reçue avec son antenne à polarisation horizontale (H), les satellites Radarsat-2 et Alos-Palsar mesurent presque simultanément l’amplitude et la phase de l’onde réfléchie pour les quatre combinaisons possibles d’antenne de transmission et de réception en polarisation linéaire (HH, HV, VH, VV). Ce quadruple vecteur de mesures permet à l’utilisateur de synthétiser la rétrodiffusion d’une cible selon n’importe quelle combinaison polarimétrique d’antenne d’émission et de réception. Cela devrait permettre une meilleure caractérisation des propriétés physiques des cibles illuminées par les ondes radar.

En 1989, le centre canadien de télédétection (CCT), du ministère des Ressources naturelles du Canada (RNCan) fut parmi les premières institutions dans le mode à opérer un capteur radar polarimétrique aéroporté. En 1989-1990, la capacité à opérer en mode polarimétrique fut ajoutée au mode d’acquisition conventionnel en polarisation duale de l’avion Convair-580 pour les bandes X et C (Livingstone et al., 1995). Le CCT à étudié plusieurs applications ayant utilisé les données polarimétriques acquises par le Convair-580 afin de promouvoir les capacités polarimétriques uniques de Radarsat-2. Les résultats obtenus dépendent significativement des outils utilisés pour l’extraction de l’information polarimétrique. La station de travail polarimétrique (PWS) du CCT est le fuit de plus de 20 ans d’expérience en analyse d’image polarimétrique (Touzi et Charbonneau, 2004). Le cœur de PWS est basé sur des logiciels développés il y a plus de 20 ans par R. Touzi alors qu’il était chercheur scientifique en France (Touzi et al., 2002). PWS a d’abord été utilisé en 1991 par le CCT pour la validation de la bande X du Convair-580. Alors que R. Touzi travaillait au Collège Militaire Royal de Saint-Jean, des codes en Fortran furent transmis à C. Livingstone et insérés dans un programme nommé Polsig. Entre 1992 et 1998, Polsig fut utilisé par plusieurs scientifiques du CCT pour le développement d’applications polarimétriques. En 2000, le logiciel fut mis à jour et adapté à l’interface graphique de l’environnement Matlab. Depuis ce temps, PWS a été utilisé intensivement par le CCT pour la promotion des applications polarimétriques basée sur l’imagerie Radarsat-2.

Dans le contexte de la préparation du Canada à la mission Radarsat-2, une licence d’utilisation de PWS a été donnée à plus de 20 institutions au Canada (gouvernement, université et industrie). PWS fut ainsi utilisé extensivement tout autant pour des initiations à la polarimétrie que pour le développement de nouvelles applications polarimétriques. Avec le lancement récent des satellites Radarsat-2 et Alos-Palsar, nous avons décidé de mettre PWS à jour pour permettre le traitement de ces données polarimétriques complexes à visée simple (SLC) pour les bandes C et L.

PWS contient l’ensemble des outils les plus efficaces qui ont été sélectionnés parmi le vaste ensemble des algorithmes publiés dans la littérature scientifique. De cet effort soutenu il en est résulté une station de travail efficace qui aidera les utilisateurs dans l’apprentissage et l’exploration de la très prometteuse et excitante technique polarimétrique. Notre objectif est de maintenir PWS à jour avec les outils de pointe. La présente version de PWS inclut la décomposition de Touzi (Touzi, 2007) qui devient l’un des outils standards pour l’extraction optimale de l’information polarimétrique. Elle inclut aussi la Touzi SSCM (Touzi et Charbonneau, 2002), une méthode introduite pour optimiser l’utilisation du scattering symétrique. Cette méthode a été montrée très prometteuse pour la classification de bateaux (Touzi et al., 2004).

PWS peut lire les données provenant de divers capteurs polarimétriques comme celles de Radarsat-2, d’Alos-Palsar, du Convair-580 de même que celles de la mission SIR-C et du capteur AIRSAR de la NASA-JPL. PWS offre la possibilité de calibrer les données Alos pour les erreurs liées à la rotation de Faraday. Avec le cycle croissant de l’activité solaire, la contamination liée à la rotation de Faraday doit être enlevée pour une exploitation fiable des données polarimétriques d’Alos-Palsar.

1. Configuration minimale requise

Système d’exploitation : Windows XP Pro.

Processeur (CPU) : P4 3.0 GHz ( testé)

Mémoire vive (RAM) : 1Gb min., 2Gb . suggéré

Disque dur :

560 MB Installation complète avec images démo.
220 MB Installation complète sans images démo.
30 MB Installation de base sans les images démo. et la vidéo de démonstration.

2. Installation

  1. Double-cliquer sur PWS_Setup.exe contenu dans le cd PWS
  2. Double-cliquer sur MRCInstaller pour installer la librairie Matlab
  3. Redémarrer l’ordinateur

Veuillez vous assurer que l’utilisateur de PWS possède les droits de lecteur/écriture pour les dossiers <PWS> et <sample data>.

Avertissement : Si un problème survient lors de l’installation, NE COPIEZ PAS les fichiers .dll dans votre dossier \winnt\system32. PWS ne fonctionnera pas correctement et il sera part la suite très difficile de régler le problème.