SAR, of synthetische apertuurradar, is een radarbeeldvormingstechniek die wordt gebruikt om beelden met hoge resolutie van het aardoppervlak te maken. Het werkt door microgolfsignalen naar de grond te verzenden vanaf een radarplatform, zoals een satelliet of vliegtuig. Deze signalen werken samen met het aardoppervlak en worden teruggekaatst naar de radarontvanger. Het belangrijkste principe van SAR ligt in het vermogen om virtueel een lange antenne-opening te synthetiseren door de beweging van het radarplatform.
Door radarsignalen te verzamelen over een door het platform afgelegde afstand, bereikt SAR een fijnere ruimtelijke resolutie dan traditionele radarsystemen. Hierdoor kan SAR gedetailleerde beelden vastleggen van terreinkenmerken, oppervlaktestructuren en objecten op de grond, ongeacht de weers- of lichtomstandigheden.
SAR-gegevens werken door radarecho’s te verwerken die zijn verzameld uit meerdere radarpulsen terwijl het radarplatform zich langs zijn pad beweegt. Elke radarpuls genereert een smalle straal die een deel van het aardoppervlak verlicht.
De radarontvanger registreert gereflecteerde echo’s van terreinkenmerken, vegetatie, gebouwen en andere objecten in het verlichte gebied. Het verwerken van SAR-gegevens omvat het combineren en analyseren van deze echo’s om samenhangende beelden van de radarscène te creëren. Dit proces omvat het corrigeren van vervormingen veroorzaakt door platformbewegingen, het concentreren van radarsignalen om de beeldhelderheid te verbeteren en het toepassen van algoritmen om ruis te elimineren en de kwaliteit van het uiteindelijke SAR-beeld te verbeteren.
De resulterende SAR-gegevens bieden gedetailleerde informatie over de oppervlaktemorfologie, landbedekking en veranderingen in de loop van de tijd, toepassingen ter ondersteuning van teledetectie, milieumonitoring, rampenbeheer en defensie.
Het principe van synthetische apertuurradar (SAR) draait om de synthese van een lange antenne-opening door de beweging van het radarplatform.
In tegenstelling tot traditionele radarsystemen met fysiek beperkte antennegroottes, bereikt SAR een hoge ruimtelijke resolutie door radarmetingen te verwerken die zijn verzameld over een door het platform afgelegde afstand. Dit proces creëert effectief een synthetische opening die veel langer is dan de fysieke antenne, waardoor de SAR gedetailleerde beelden van het aardoppervlak kan vastleggen.
Door radarsignalen van meerdere pulsen te combineren en geavanceerde signaalverwerkingstechnieken toe te passen, produceert SAR coherente beelden met een fijne resolutie, waardoor terreinkenmerken, vegetatietypen en door de mens gemaakte structuren zichtbaar worden.
Dankzij het principe van SAR kan het effectief opereren in verschillende omgevingsomstandigheden en levert het waardevolle gegevens op voor toepassingen in de geologie, landbouw, stadsplanning en rampenbestrijding.
SAR-verwerking omvat verschillende belangrijke stappen om ruwe radargegevens om te zetten in bruikbare beelden van het aardoppervlak. In eerste instantie worden SAR-gegevens verzameld door microgolfpulsen naar de grond te verzenden en de gereflecteerde echo’s op de radarontvanger te registreren.
Deze echo’s worden opgeslagen als complexe radargegevens, die amplitude- en fase-informatie van elke radarpuls bevatten. SAR-verwerking begint met de kalibratie en correctie van deze gegevens om rekening te houden met variaties in radarprestaties, atmosferische effecten en platformbewegingen. Vervolgens ondergaan de gegevens focusseringsalgoritmen om de beeldresolutie te verbeteren en geometrische vervormingen veroorzaakt door de radarbundelgeometrie te elimineren.
Ten slotte omvat de SAR-verwerking het toepassen van filters, ruisonderdrukkingstechnieken en beeldverbeteringsalgoritmen om de visuele kwaliteit en interpreteerbaarheid van SAR-beelden te verbeteren. Verwerkte SAR-gegevens bieden waardevolle informatie over terreinkenmerken, veranderingen in landbedekking en omgevingsomstandigheden, en ondersteunen een breed scala aan toepassingen in wetenschappelijk onderzoek, hulpbronnenbeheer en nationale veiligheid.