ArcGIS Desktop поддерживает работу со спутниковыми данными Sentinel-1, Sentinel-2, Sentinel-3 и Sentinel-5P. В данной статье рассмотрим анализ радиолокационных (SAR) снимков Sentinel-1 в ArcGIS Pro с целью определения подтопленных территории в ходе осеннего разлива реки Амур в 2019 году. Для этого выполним разновременной анализ снимков в момент разлива и до этого. Снимки можно скачать с портала миссии Copernicus ESA.
Благодаря поддержке Sentinel-1 в ArcGIS пользователи могут сразу работать с загруженными снимками (без предварительной обработки в других программах), выбирая между вариантами поляризации и предобработки. В нашем случаем мы используем VV поляризацию и Raw вариант снимков. Сравните на изображении ниже: снимок слева — в момент наводнения и снимок справа — до наводнения. Участки покрытые водой выглядят тёмными пятнами.
Следующими шагами нам необходимо выполнить предварительную подготовку данных, а именно выполнить радиометрическую калибровку Sigma 0 и применить спекл-фильтрацию (улучшенный фильтр Ли) с помощью функций растра — для получения наилучшего результата при сравнении разновременных данных.
Следующим шагом выполним вычитание одного снимка из другого с помощью функции растра Minus (вычесть) или растрового калькулятора. В результате получим похожую картину, но c дельтой в данных, что позволит выделить изменения, связанные с повышением уровня воды и отделить его от постоянного русла реки. Темные области указывают на разновременное изменение, связанное с повышением уровня воды.
Дополнительно можно создать разновременной композит, используя функцию растра «Комбинировать каналы», добавив данные до наводнения, в момент наводнения и снова до наводнения — 3 канала.
В результате получим такую RGB картину
Далее для черно-белого варианта используем классификацию по методу среднеквадратического отклонения и визуализируем только интересующие классы. В результате получим картину уровня повышения воды.
Стоит заметить, что вся последовательность применения растровых функций от исходных данных до вычитания сохраняется в проекте и может быть скорректирована в любой момент через визуальный редактор. Эту последовательность также можно сохранить для повторного применения на других данных или для использования в сервере изображений ArcGIS.
Следующими шагами достаточно преобразовать растр в полигоны, отсеять шумы и оценить площадь выделенных районов или выполнить пространственный анализ пересечения с векторными слоями автодорог, ЖД, строений и т.д.
