Fast Area Coverage Estimate for SAR Imagery via GPU

Belingheri, Simone (2021) Fast Area Coverage Estimate for SAR Imagery via GPU. Bachelor thesis, Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana.

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Abstract

Le immagini acquisite tramite Radar ad Apertura Sintetica sono sottoposte a meno vincoli rispetto alle loro controparti ottiche, ma risultano più difficili da interpretare a causa di vari fenomeni relativi all’utilizzo di onde radio, in particolare layover, shadowing e foreshortening. Questo fattore, combinato al costo di produzione di immagini satellitari, da origine all’obiettivo del presente progetto, ovvero lo sviluppo di uno strumento in grado di simulare un’acquisizione satellitare e riproiettarla in geometria SAR. L’utente deve anche essere in grado di definire un’area sul terreno come Region of Interest, che verrà marcata per determinare il suo grado di visibilità nel corso della simulazione. In aggiunta, la simulazione deve essere portata a termine tramite rasterizzazione, per giustificare l’appossimazione dei risultati in favore della performance. La base di dati necessaria è costituita da un Digital Elevation Model come base per il terreno e da un file orbitale di Sentinel-1 per orientare l’acquisizione dell’immagine, così come OpenGL 4.4 per la rasterizzazione. Lo sviluppo ha portato alla generazione di immagini ottiche riproiettate in geometria SAR compatibili con il software di analisi dati ENVI, contenenti informazioni relative a shadowing e layover codificate tramite canali di colore. --- Synthetic Aperture Radar imagery is under less constraints compared to its optical counterpart, but is also more difficult to interpret due to several phenomena related to the use of radio waves, namely layover, foreshortening and shadowing. Combined with the fact that satellite imagery can be expensive to produce, the goal of the project is that of developing a tool to simulate a satellite acquisition and reprojecting it in SAR geometry. The user is also able to define an area on the ground as a Region of Interest, which will be marked in order to determine its degree of visibility in the final product. In addition, the simulation is to be done through rasterization in order to justify approximating results in favor of performance. Simulation is performed through the use of both a Digital Elevation Model as a base for the terrain and a Sentinel-1 orbit file for orienting the image acquisition, as well as OpenGL 4.4 for rasterization. Development lead to the generation of a SAR-reprojected optical image compatible with the data analysis software ENVI, containing both shadowing and layover encoded through color channels.

Item Type: Thesis (Bachelor)
Corso: UNSPECIFIED
Supervisors: Peternier, Achille and Pasquali, Paolo
Subjects: Informatica
Divisions: Dipartimento tecnologie innovative > Ingegneria informatica
URI: http://tesi.supsi.ch/id/eprint/4078

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