Estado da Arte do Sensoriamento Remoto por Radar: Fundamentos, Sensores, Processamento de Imagens e Aplicações

Abstract

This article discusses the state-of-the-art of radar remote sensing and was prepared as part of the special edition of the 50th anniversary of this journal. This study briefly introduces the fundamentals of radar remote sensing, highlighting the most important aspects of image acquisition modes and biophysical parameters of the Earth´s surface involved in the process of acquiring radar images. We emphasized wavelength, polarization of electromagnetic waves, image acquisition geometry (imaging parameters), soil and vegetation water content, terrain roughness, and vegetation structure (biophysical parameters of the Earth's surface). Subsequently, the main orbital synthetic aperture radar sensors currently in operation and the main options of radar image processing are presented, highlighting the conversion of digital values to backscatter coefficients, spatial filters to reduce speckle noise, image decomposition techniques, and InSAR processing. Finally, we briefly discuss some potential applications, with special attention to the monitoring of oil spills in continental platforms, above-ground biomass estimation, deforestation monitoring in tropical forests, detection of irrigated rice cropping areas, and soil moisture estimation.Este artigo aborda o estado da arte do sensoriamento remoto por radar e foi elaborado para fazer parte da edição especial de comemoração dos 50 anos desta revista. Neste estudo, é apresentada uma breve introdução sobre os fundamentos do sensoriamento remoto por radar, com destaque para os parâmetros mais importantes de imageamento e da superfície terrestre envolvidos no processo de obtenção de imagens de radar. Ênfase é dada para o comprimento de onda, polarização das ondas eletromagnéticas e geometria de obtenção de imagens (parâmetros de imageamento) e para a umidade de solos e da vegetação, rugosidade do terreno e estrutura da vegetação (parâmetros da superfície terrestre). Em seguida, são apresentados os principais sensores orbitais de radar de abertura sintética que estão atualmente em operação e os principais processamentos digitais de imagens de radar, destacando-se a conversão dos valores digitais para coeficientes de retroespalhamento, os filtros espaciais para redução do ruído speckle, as técnicas de decomposição de imagens e o processamento InSAR. Finalmente, é apresentada uma breve discussão sobre algumas aplicações potenciais, com especial atenção para o monitoramento de derrame de óleo em plataformas continentais, estimativa de biomassa aérea, monitoramento de desmatamento em coberturas florestais tropicais, detecção de áreas de plantio de arroz irrigado e estimativa de umidade de solos.