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浅谈雷达数据的价值

新的传感器或软件系统承载着大量雷达数据。事实上,在过去很长时间里关于雷达数据采集的讨论从未间断,但我们却很难看到这些数据被真正用于行业生产中,这又是为什么?从某种意义上讲,可能由于大部分地理空间信息专家或专业领域的雷达专家认为,这些雷达数据只可被用于研究,或如军事、雷达研发等特殊领域。

很长时间,这种情况并未得到任何改善。但是近期,人们对雷达数据的使用发生了重大变化,已经从纯粹的科学研究过度到更多的运行领域。随着新一代雷达传感器(如TerraSAR-X,Sentinel,Radarsat-2,Cosmo SkyMed)及其它类似产品的推出,更易于使用的操控界面和数据访问功能让该行业取得了长足的进步。

当然,在对雷达数据的现实应用中,部分行业仍存在着些许“抵触”。这种勉强情绪大多源自于对雷达数据理解的误区。雷达成像确实无法代替光学数据,不过他们二者所提供的信息内容是完全不同的。另一方面,由于对雷达数据价值的过分吹嘘或过分廉价抛售现象频出,也一定程度上导致了人们对这些数据信息的误解和失望。


为何会对雷达数据价值过分吹嘘

通过人类科学研究,早已肯定了雷达波束具有强大的穿透能力。在某种特殊情况下,其波束甚至能够穿透地球及其表面植被几米深的距离。的确,这种能力是非常强大的。但正如我们之前所说,它只有在某种特定情况或条件下才会发生,而并非像人们过分追捧的那样,将其视为一种普遍功能。

通过雷达波束采集数据的技术曾被用于众多实例研究中,比如在蒙古的山区中搜索成吉思汗的墓穴,探测佩特拉古城的地下墓室,在阿富汗寻找本拉登的藏匿地点,探查各地遗落的地雷数量和多瑙河流域的阿提拉部落,搜集中东石油管道的数据、以及其它众多类似项目。其中一部分确实成功利用了雷达波速强大的穿透能力,但对于它们中的大部分,这项功能并没有产生实质作用。


在某种特定条件下,雷达波束能穿透土壤表层进行探测。如在沙特阿拉伯探测覆盖在砂石下的石油基础设施。


为何雷达数据信息会被廉价抛售

来自雷达数据的地表沉降图


有时候人们也会经常开玩笑,被告知你所在的办公区无法被雷达探测到,因为植物太多了。当然这只是玩笑,毕竟利用雷达数据呈现植被或植被以下图像已经不是一次了。此外,海克斯康地理空间信息也希望扩大对其的利用效率,正在研发新的雷达应用程序—— ERDAS IMAGINE Radar,用以自动化整个制图过程。加之各种行业对植被绘图有着越来越多的需求,所以雷达运用绝对是日后这方面解决方案发展的重要部分之一。

大有不同

也许大部分人都可以理解什么是光学呈像,因为它与我们生活息息相关。不管你有没有发现,我们的眼睛和大脑都其实总在有意无意地进行着光学呈像。它们似乎可以很自然理解什么是光学呈像,比如事物间的阴影和前后排列顺序等。

而在观察雷达呈像时,我们却必须主动拒绝那些很自然的呈像原理,去考虑非自然情况下的图像解释或者概念,比如入射波束的性质,发射方面以及雷达目标相互作用模型等。这些东西与光学呈像相比是完全不同的。

五角大楼层雷达影像图


这篇文章的目的在于让更多的人了解什么是雷达数据,并帮助他们消除对雷达数据的种种误解。同时海克斯康正在积极地研究如何将雷达成像和雷达数据采集等技术更好地运用到实际生活中,让更多的人参与其中,让他们明白雷达数据不只服务于行业专家。相反,使用现代雷达图像处理软件,即使是新手也可从中提取有价值的数据信息。