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1、SARscape雷达图像处理方法与实践徐恩惠易智瑞信息技术有限公司遥感事业部SARscape5.7新特性E-PS E-SBAS技术详解地表形变结果可视化表达SARscape5.7于2023年8月正式发布,匹配ENVI5.7版本SARscape5.7新特性突出变化:E-PS:识别分布式散射体(DS)并与永久散射体像元(PS)一起处理,以提高郊区的InSAR结果像元覆盖。E-SBAS:识别永久散射(PS)像元并与分布式散射(DS)像元一起处理,输出更多、更有价值的结果像素。数据导入:支持陆探一号数据 支持四维高景雷达数据 支持EOS-04 C-Band数据 支持UMBRA SICD数据 支持Cap
2、ella数据下载功能改进:导入Sentinel-1数据:支持消除热噪声。下载Sentinel-1轨道数据:可以选择时间段下载 Layover and Shadow Mask Generation工具:提高处理效率和精度。Coastline Extraction工具:可以不输入潮汐数据,这时候工具可应用于内陆湖泊或者河流。Error Messages:改进了错误日志,可以更好的帮助用户寻找错误原因。二次开发:新增18个Tasks二次开发函数陆探一号数据L波段差分干涉SAR卫星A星和B星分别于2022年1月26日和2月27日在我国酒泉卫星发射中心成功发射。陆地探测一号01组-图片来源网络成像模式名
3、称分辨率/m幅宽/km极化方式条带模式1350HH/VV条带模式212100HH/VV条带模式3350HH+HV/VV+VH条带模式4630HH+HV+VH+VV条带模式52030150250HH/VV扫描模式30400HH/VV四维高景雷达卫星干涉SAR商业卫星星座,由四维高景二号01、02星两颗卫星组成,于2022年7月16日在太原卫星发射中心成功发射。X波段的四维高景卫星系统首批雷达星(简称SV2)具备多种成像模式,包括2m条带模式(STRIP)、1m滑动聚束模式(SPOT)、0.5m聚束模式(FineSPOT)成像模式。四维高景雷达卫星苏伊士运河SAR影像 影像数据来源:四维高景二号0
4、1、02星SARscape5.7支持陆探一号数据初步支持陆探一号L波段条带模式SLC产品,支持数据多视、配准、地理编码等基本处理,以及InSAR处理。该数据几何定位精度非常高斜距强度图地理编码的强度图SARscape5.7支持四维高景雷达数据初步支持四维高景雷达数据X波段SLC Stripmap成像模型产品,支持基本处理和InSAR处理目前支持Stripmap模式斜距强度图干涉图AAAASRTM3 v4 DEM与InSARDEM同一位置剖面对比SRTM-3 v4InSAR DEMAASARscape5.7支持四维高景数据SRTM3 v4 DEMInSAR DEMCRS Coarse Resol
5、ution ScanSAR Mode,Ground Range.MRS Medium Resolution ScanSAR Mode,Ground RangeFRS-1 Fine Resolution Mode,Single Look Complex or Ground RangeSARscape5.7支持EOS-04 C-Band数据地理编码时使用GCP点可以提高地理定位精度斜距强度图SLC Single Look ComplexObservation modes:Spotlight,Stripmap,Extended dwell,ScanningSARscape5.7支持Umbra SIC
6、D,X-band数据支持以 SICD 格式提供的原始产品,导入到 SARscape 数据格式进行进一步处理斜距强度图地理编码的强度图用户使用Capella下载工具,可以从 Capella Space 网站查询和下载 Capella 数据https:/ new flag allows the user to remove the thermal noise during the import process.SARscape5.7新增哨兵1数据热噪声去除热噪声在 VH 或 HV 交叉极化SAR图像和低后向散射区域图像中最为明显。Projection Transformation工具支持从斜距图像
7、、地理编码图像以及GEC图像生产地距SAR产品、斜距产品和地理编码产品,即SLCGRDGECGEO。SARscape5.7新增新的投影转换工具投影 GE 不再需要参考斜距图像。该工具从点矢量文件中创建栅格点密度图像。可用于可视化由SBAS或PS处理生成测量点的有效几何分布SARscape5.7新增点密度生成工具点密度图This tool is used to compute the angular distortion on the input velocities.角畸变图风险图平均速率SARscape5.7新增形变速率角度畸变估算工具该工具用于计算输入速度的角度变形角度变形图只能应用于垂直
8、分解位移层SBAS 方差工具用于评价SBAS处理中大气去除算法的性能。该工具统计对比应用大气过滤器前后结果。SARscape5.7新增SBAS 方差工具好的大气滤波效果可以减少统计空间相关性的范围,只留下平均相位噪声。用于去除大气贡献的方法有:GACOS、高度相关贡献去除、HP-LP 滤波器。大气校正之前的干涉相位平均变异图大气校正方差随距离的增益 之前版本的干涉叠加模块提供的PS工具和SBAS工具,分别测量PS点和分布式散射体像元DS。SARscape5.7提供了能够同时提取 PS 和 DS 测量值的新方法Enhanced PS和Enhanced SBAS,简称E-PS和E-SBASE-PS
9、和E-SBAS方法E-PSE-SBAS识别分布式散射体像元(DS)和永久性散射体(PS),一起分析和处理,从而输出覆盖更多、更可靠的结果。识别分布式散射体像元(DS)和永久性散射体(PS),一起分析和处理,从而输出覆盖更多、更可靠的结果。PS点位移时间序列模型应用于DS像元,使用自适应滤波器保留地表形变特征。能够测量 PS 点和 DS 像元的非线性位移趋势。E-PS、E-SBAS这两种方法可同时测量 PS 和 DS 像元的位移,但遵循不同的处理理念。这两种技术在绝对精度、非连续或非线性时间序列的表现能力以及覆盖范围方面各有特点。使用一组Sentinel-1数据,一组TerraSAR-X数据,分
10、别进行SBAS、PS、E-PS、E-SBAS处理,对两组数据四种方法的结果进行对比。E-PS和E-SBAS方法数据源:Sentinel-1,IW时 相:2021 年1月-2023年6月时间序列:94 景数据数据源:TerraSAR-X,stripmap时 相:2021 年1月-2023 年6月时间序列:64 景数据E-PS处理流程SLC数据集选择参考影像SLC数据配准基于协方差矩阵的自适应相位空间多视用于DS分析生成滤波后的差分干涉图大气相位屏估算和去除PS估算PS和DS联合估算形变时序分析E-SBAS处理流程SLC数据集选择参考影像SBAS处理大气相位屏估计和去除HP组分:形变量、高程PS干
11、涉处理形变时序分析LP组分:形变量、高程-+集成PS和DS 使用 PS、SBAS、E-PS 和 E-SBAS 技术对研究区 Sentinel-1 时序数据进行处理,对四种方法得到的形变图和点密度进行比较Sentinel-1时序数据处理结果 使用 PS、E-PS 技术对研究区 Sentinel-1 时序数据进行处理Sentinel-1时序数据处理结果PS处理结果E-PS处理结果 使用 SBAS、E-SBAS 技术对研究区 Sentinel-1 时序数据进行处理Sentinel-1时序数据处理结果SBAS处理结果E-SBAS处理结果技术方法平均形变速率(mm/y)标准差PS和SBAS0.0151.
12、48PS和E-PS0.190.93PS和E-SBAS0.021.69E-PS和E-SBAS0.0372.17Sentinel-1时序数据处理结果 使用 PS、SBAS、E-PS 和 E-SBAS 技术对研究区 Sentinel-1 时序数据进行处理,四种方法得到的同一位置的时序形变图和点密度统计结果 使用 PS、E-PS 技术对研究区TerraSAR-X时序数据进行处理TerraSAR-X时序数据处理结果PS处理结果E-PS处理结果 使用 SBAS、E-SBAS 技术对研究区 TerraSAR-X 时序数据进行处理TerraSAR-X时序数据处理结果SBAS处理结果E-SBAS处理结果技术方法
13、平均形变速率(mm/y)标准差PS和SBAS0.0051.2PS和E-PS0.010.95PS和E-SBAS0.131.33E-PS和E-SBAS0.21.53TerraSAR-X时序数据处理结果 使用 PS、SBAS、E-PS 和 E-SBAS 技术对研究区TerraSAR-X时序数据进行处理,四种方法得到的同一位置的时序形变图和点密度统计结果 通过比较 PS、SBAS、E-PS 和 E-SBAS 技术的性能,可以看出在中分辨率数据(Sentinel-1)和高分辨率数据(TerraSAR-X)的情况下,E-PS 和 E-SBAS 方法都能显著提高点密度。E-PS 点密度是 PS 点密度的 3
14、 到 4 倍,而 E-SBAS 点密度是 PS 点密度的 3到 4 倍。E-SBAS约为SBAS的两倍。变形的时间序列表明,SBAS 和 E-SBAS 能够比 PS 和 E-PS 方法更好地描述非线性沉降现象。使这两种技术成为互补技术。E-PS和E-SBAS方法PSDSPS 和 DS 点分布E-PS 平均形变速率图E-PS和E-SBAS方法E-SBAS 平均形变速率图PSDSE-PS和E-SBAS方法PS 和 DS 点分布坡向图从DEM数据生成坡度和坡向图使用高精度 DEM 生成坡度和坡向图SARscape5.7使用ENVI坐标系统SAR处理结果使用ENVI坐标系统选择输出坐标系,支持CGCS
15、2000等坐标系新增Tasks列表BasicImageConversionToOrthographicProjection Image Conversion to Orthographic ProjectionBasicImageConversionToGroundRange Image Conversion to Ground RangeBasicImageConversionToSlantRange Image Conversion to Slant RangeGradientCalculator Skew EstimationImportLuTan1 Import LuTan-1Impo
16、rtUmbraSICD Import UMBRAInSARConnectionGraphESBAS ESBAS Connection GraphInSARConnectionGraphPS PS Connection GraphInSARConnectionGraphTomo Tomographic Connection GraphInSARSingleRasterDisplacementUtility Single Raster Displacement UtilityInSARStackESBASGeocode ESBAS GeocodingInSARStackESBASInterfero
17、gramGeneration ESBAS Interferogram GenerationInSARStackESBASInversion ESBAS InversionInSARStackPSAdaptiveFiltering PS Adaptive FilteringInSARStackSBASVariogram SBAS VariogramstackingUtilityPointDenistyMap Process Point DensityToolsConversionDemToSlope Conversion DEM to Slope and AspectToolCapellaGet
18、 Capella archive downloadInSAR形变结果的表达Vel mm/yr-10+10大坝大坝排水口排水口滑坡体滑坡体干涉图形变结果专题图形变结果专题图时序形变曲线任意方向形变剖面图InSAR形变结果的表达PS点形变速率专题图时序形变曲线PS点形变速率InSAR形变结果在web中进行可视化表达InSAR形变结果在web中进行可视化表达Q1 2023Q2 2023Q3 2023Q4 2023Q1 2024Q2 2024界面风格与ENVI一致E-PS与E-SBAS融合数据分析工具支持ISAR支持FanSARAcquisitions TaskingSARscape 6.1不断优化的
19、产品支持ENVI6.0E-PS与E-SBAS组合采用ENVI风格的流程化工具新增洪水监测流程化工具CPHD数据聚焦时域分析增量流程化工具反向传播模型SARscape 6.0SARscape 5.6.2.1SAR模拟器和ATR V 1.0新一代许可管理器支持EPSGE-PS、E-SBAS工具GEO-GEC-GRD-SR投影变换Capella数据下载PS点密度图SBAS大气校正性能评价速率角度畸变计算时序分析2.0版本SARscape 5.7SARscape发展规划软件数据SAR培训资料学术HR传感器VHR传感器质量评估工具定义标准化的预处理流程工程化应用的工作流和信息提取模型算法加速支持最新的机载和星载平台定制平台的标准数据接口开发整合先进的SAR算法SAR模拟器和ATR V 2.0RAW数据模拟斜视和多光圈检测参数提取识别高频信号SARscape学习资料SARscape雷达图像处理入门与提高2023版SARscape相关技术博文https:/ 申请试用: 申请试用: