SARscape雷達圖像處理方法與實踐.pdf

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1、SARscape雷達圖像處理方法與實踐徐恩惠易智瑞信息技術有限公司遙感事業部SARscape5.7新特性E-PS E-SBAS技術詳解地表形變結果可視化表達SARscape5.7于2023年8月正式發布，匹配ENVI5.7版本SARscape5.7新特性突出變化：E-PS：識別分布式散射體（DS）并與永久散射體像元（PS）一起處理，以提高郊區的InSAR結果像元覆蓋。E-SBAS：識別永久散射（PS）像元并與分布式散射（DS）像元一起處理，輸出更多、更有價值的結果像素。數據導入：支持陸探一號數據 支持四維高景雷達數據 支持EOS-04 C-Band數據 支持UMBRA SICD數據 支持Cap

2、ella數據下載功能改進：導入Sentinel-1數據：支持消除熱噪聲。下載Sentinel-1軌道數據：可以選擇時間段下載 Layover and Shadow Mask Generation工具：提高處理效率和精度。Coastline Extraction工具：可以不輸入潮汐數據，這時候工具可應用于內陸湖泊或者河流。Error Messages：改進了錯誤日志，可以更好的幫助用戶尋找錯誤原因。二次開發：新增18個Tasks二次開發函數陸探一號數據L波段差分干涉SAR衛星A星和B星分別于2022年1月26日和2月27日在我國酒泉衛星發射中心成功發射。陸地探測一號01組-圖片來源網絡成像模式名

3、稱分辨率/m幅寬/km極化方式條帶模式1350HH/VV條帶模式212100HH/VV條帶模式3350HH+HV/VV+VH條帶模式4630HH+HV+VH+VV條帶模式52030150250HH/VV掃描模式30400HH/VV四維高景雷達衛星干涉SAR商業衛星星座，由四維高景二號01、02星兩顆衛星組成，于2022年7月16日在太原衛星發射中心成功發射。X波段的四維高景衛星系統首批雷達星（簡稱SV2）具備多種成像模式，包括2m條帶模式（STRIP）、1m滑動聚束模式（SPOT）、0.5m聚束模式（FineSPOT）成像模式。四維高景雷達衛星蘇伊士運河SAR影像 影像數據來源：四維高景二號0

4、1、02星SARscape5.7支持陸探一號數據初步支持陸探一號L波段條帶模式SLC產品，支持數據多視、配準、地理編碼等基本處理，以及InSAR處理。該數據幾何定位精度非常高斜距強度圖地理編碼的強度圖SARscape5.7支持四維高景雷達數據初步支持四維高景雷達數據X波段SLC Stripmap成像模型產品，支持基本處理和InSAR處理目前支持Stripmap模式斜距強度圖干涉圖AAAASRTM3 v4 DEM與InSARDEM同一位置剖面對比SRTM-3 v4InSAR DEMAASARscape5.7支持四維高景數據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數據地理編碼時使用GCP點可以提高地理定位精度斜距強度圖SLC Single Look ComplexObservation modes:Spotlight,Stripmap,Extended dwell,ScanningSARscape5.7支持Umbra SIC

6、D,X-band數據支持以 SICD 格式提供的原始產品，導入到 SARscape 數據格式進行進一步處理斜距強度圖地理編碼的強度圖用戶使用Capella下載工具，可以從 Capella Space 網站查詢和下載 Capella 數據https:/ new flag allows the user to remove the thermal noise during the import process.SARscape5.7新增哨兵1數據熱噪聲去除熱噪聲在 VH 或 HV 交叉極化SAR圖像和低后向散射區域圖像中最為明顯。Projection Transformation工具支持從斜距圖像

7、、地理編碼圖像以及GEC圖像生產地距SAR產品、斜距產品和地理編碼產品，即SLCGRDGECGEO。SARscape5.7新增新的投影轉換工具投影 GE 不再需要參考斜距圖像。該工具從點矢量文件中創建柵格點密度圖像?？捎糜诳梢暬蒘BAS或PS處理生成測量點的有效幾何分布SARscape5.7新增點密度生成工具點密度圖This tool is used to compute the angular distortion on the input velocities.角畸變圖風險圖平均速率SARscape5.7新增形變速率角度畸變估算工具該工具用于計算輸入速度的角度變形角度變形圖只能應用于垂直

8、分解位移層SBAS 方差工具用于評價SBAS處理中大氣去除算法的性能。該工具統計對比應用大氣過濾器前后結果。SARscape5.7新增SBAS 方差工具好的大氣濾波效果可以減少統計空間相關性的范圍，只留下平均相位噪聲。用于去除大氣貢獻的方法有：GACOS、高度相關貢獻去除、HP-LP 濾波器。大氣校正之前的干涉相位平均變異圖大氣校正方差隨距離的增益 之前版本的干涉疊加模塊提供的PS工具和SBAS工具，分別測量PS點和分布式散射體像元DS。SARscape5.7提供了能夠同時提取 PS 和 DS 測量值的新方法Enhanced PS和Enhanced SBAS，簡稱E-PS和E-SBASE-PS

9、和E-SBAS方法E-PSE-SBAS識別分布式散射體像元（DS）和永久性散射體（PS），一起分析和處理，從而輸出覆蓋更多、更可靠的結果。識別分布式散射體像元（DS）和永久性散射體（PS），一起分析和處理，從而輸出覆蓋更多、更可靠的結果。PS點位移時間序列模型應用于DS像元，使用自適應濾波器保留地表形變特征。能夠測量 PS 點和 DS 像元的非線性位移趨勢。E-PS、E-SBAS這兩種方法可同時測量 PS 和 DS 像元的位移，但遵循不同的處理理念。這兩種技術在絕對精度、非連續或非線性時間序列的表現能力以及覆蓋范圍方面各有特點。使用一組Sentinel-1數據，一組TerraSAR-X數據，分

10、別進行SBAS、PS、E-PS、E-SBAS處理，對兩組數據四種方法的結果進行對比。E-PS和E-SBAS方法數據源：Sentinel-1，IW時 相：2021 年1月-2023年6月時間序列：94 景數據數據源：TerraSAR-X，stripmap時 相：2021 年1月-2023 年6月時間序列：64 景數據E-PS處理流程SLC數據集選擇參考影像SLC數據配準基于協方差矩陣的自適應相位空間多視用于DS分析生成濾波后的差分干涉圖大氣相位屏估算和去除PS估算PS和DS聯合估算形變時序分析E-SBAS處理流程SLC數據集選擇參考影像SBAS處理大氣相位屏估計和去除HP組分：形變量、高程PS干

11、涉處理形變時序分析LP組分：形變量、高程-+集成PS和DS 使用 PS、SBAS、E-PS 和 E-SBAS 技術對研究區 Sentinel-1 時序數據進行處理，對四種方法得到的形變圖和點密度進行比較Sentinel-1時序數據處理結果 使用 PS、E-PS 技術對研究區 Sentinel-1 時序數據進行處理Sentinel-1時序數據處理結果PS處理結果E-PS處理結果 使用 SBAS、E-SBAS 技術對研究區 Sentinel-1 時序數據進行處理Sentinel-1時序數據處理結果SBAS處理結果E-SBAS處理結果技術方法平均形變速率（mm/y）標準差PS和SBAS0.0151.

12、48PS和E-PS0.190.93PS和E-SBAS0.021.69E-PS和E-SBAS0.0372.17Sentinel-1時序數據處理結果 使用 PS、SBAS、E-PS 和 E-SBAS 技術對研究區 Sentinel-1 時序數據進行處理，四種方法得到的同一位置的時序形變圖和點密度統計結果 使用 PS、E-PS 技術對研究區TerraSAR-X時序數據進行處理TerraSAR-X時序數據處理結果PS處理結果E-PS處理結果 使用 SBAS、E-SBAS 技術對研究區 TerraSAR-X 時序數據進行處理TerraSAR-X時序數據處理結果SBAS處理結果E-SBAS處理結果技術方法

13、平均形變速率（mm/y）標準差PS和SBAS0.0051.2PS和E-PS0.010.95PS和E-SBAS0.131.33E-PS和E-SBAS0.21.53TerraSAR-X時序數據處理結果 使用 PS、SBAS、E-PS 和 E-SBAS 技術對研究區TerraSAR-X時序數據進行處理，四種方法得到的同一位置的時序形變圖和點密度統計結果 通過比較 PS、SBAS、E-PS 和 E-SBAS 技術的性能，可以看出在中分辨率數據（Sentinel-1）和高分辨率數據（TerraSAR-X）的情況下，E-PS 和 E-SBAS 方法都能顯著提高點密度。E-PS 點密度是 PS 點密度的 3

14、 到 4 倍，而 E-SBAS 點密度是 PS 點密度的 3到 4 倍。E-SBAS約為SBAS的兩倍。變形的時間序列表明，SBAS 和 E-SBAS 能夠比 PS 和 E-PS 方法更好地描述非線性沉降現象。使這兩種技術成為互補技術。E-PS和E-SBAS方法PSDSPS 和 DS 點分布E-PS 平均形變速率圖E-PS和E-SBAS方法E-SBAS 平均形變速率圖PSDSE-PS和E-SBAS方法PS 和 DS 點分布坡向圖從DEM數據生成坡度和坡向圖使用高精度 DEM 生成坡度和坡向圖SARscape5.7使用ENVI坐標系統SAR處理結果使用ENVI坐標系統選擇輸出坐標系，支持CGCS

15、2000等坐標系新增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形變結果的表達Vel mm/yr-10+10大壩大壩排水口排水口滑坡體滑坡體干涉圖形變結果專題圖形變結果專題圖時序形變曲線任意方向形變剖面圖InSAR形變結果的表達PS點形變速率專題圖時序形變曲線PS點形變速率InSAR形變結果在web中進行可視化表達InSAR形變結果在web中進行可視化表達Q1 2023Q2 2023Q3 2023Q4 2023Q1 2024Q2 2024界面風格與ENVI一致E-PS與E-SBAS融合數據分析工具支持ISAR支持FanSARAcquisitions TaskingSARscape 6.1不斷優化的

19、產品支持ENVI6.0E-PS與E-SBAS組合采用ENVI風格的流程化工具新增洪水監測流程化工具CPHD數據聚焦時域分析增量流程化工具反向傳播模型SARscape 6.0SARscape 5.6.2.1SAR模擬器和ATR V 1.0新一代許可管理器支持EPSGE-PS、E-SBAS工具GEO-GEC-GRD-SR投影變換Capella數據下載PS點密度圖SBAS大氣校正性能評價速率角度畸變計算時序分析2.0版本SARscape 5.7SARscape發展規劃軟件數據SAR培訓資料學術HR傳感器VHR傳感器質量評估工具定義標準化的預處理流程工程化應用的工作流和信息提取模型算法加速支持最新的機載和星載平臺定制平臺的標準數據接口開發整合先進的SAR算法SAR模擬器和ATR V 2.0RAW數據模擬斜視和多光圈檢測參數提取識別高頻信號SARscape學習資料SARscape雷達圖像處理入門與提高2023版SARscape相關技術博文https:/ 申請試用： 申請試用：