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SARscape——让SAR处理简单而不失专业

2016-09-27 15:11:23来源:新浪博客ENVI-IDL的技术殿堂 编辑:乌冬喵浏览:

SARscape为用户提供了专业的处理工具和简单的流程化操作界面。为SAR工程化应用提供了解决方案。

SARscape发展路线(SARscape5.3、5.4、集群)

最新的SARscape5.2.1版本支持Setinel1A数据的处理。支持目前所有的卫星SAR数据源,比如新的ALOS-2数据,加入了并行运算提高干涉处理的效率,更灵活智能的工作流操作。SARscape5.3即将在2016年第四季度发布,该版本将完全支持ALOS-2 ScanSAR干涉处理,支持TSX ScanSAR干涉处理,支持Sentinel-1 TOPSAR聚焦处理,支持可伸缩的集群运算。未来的SARscape5.4版本将加入层析SAR技术,建筑物稳定性模型、资源开采的建模、集成了PS和SBAS的共同预处理工具。未来SARscape会推出集群版本,分布式的运算更大的提高数据处理的效率。

图1 TSX ScanSAR数据干涉处理

图2 Sentinel-1聚焦处理得到的slc数据

图3 死海沉降坑建模

图4 SARscape集群结构

图5 25景CSK条带模式数据SBAS处理效率单机版本集群版对比

SAR数据处理的准备工作和关键技术

以免费的Sentinel-1A数据为例介绍,SAR数据处理准备工作需要进行:数据下载、软件系统设置、数据导入、DEM准备和研究区裁剪五个步骤。

SAR数据处理的准备工作

案例剖析:基于Sentinel-1A数据台湾地震DInSAR处理

使用Sentinel-1A IW SLC数据对台湾南部地震的形变区域做DInSAR处理。

图7 DInSAR处理工作流程

使用SARscape的DInASR流程化处理工具,对整景和研究区裁剪的子区域分别进行了处理,使用不同的轨道控制点做结果对比。

图8 台湾地震DInSAR结果制图

总结:

(1)要裁剪子区域进行处理,最好选择比研究区大一些的区域,以保证除了形变区域以外还存在稳定区域用于选择控制点;

(2)如果使用不同的干涉像对进行处理,为了结果有可比性,需要使用同一组控制点文件,该控制点文件需要在地理坐标系下选择;

(3)如果做整景处理,控制点不建议选择离研究区太远的位置,以免误差传递。

案例剖析:基于Sentinel-1A卫星影像PS/SBAS地面沉降监测

使用Sentinel-1A IW SLC数据对天津地区分别做PS和SBAS处理。通过一系列的针对Sentinel-1A IW SLC数据的PS和SBAS流程化技术讲解和操作,总结处理过程中的经验和心得,从而体现SARscape软件让SAR处理简单而不失专业。

PSInSAR地面沉降监测

使用SARscape的PS工具,对研究区裁剪的子区域进行了处理,得到形变图为:

分析可以得到,天津地区北部北辰区,有3个比较明显的沉降漏斗。

SBAS地面沉降监测

使用SARscape的SBAS工具,对PS处理中相同的区域进行了处理,得到形变图为:

分析可以得到,天津地区北部北辰区,有4个比较明显的沉降漏斗。同时对PS和SBAS得到的时序结果中,选取1和3沉降漏斗的点进行了对比分析:

可以看到,不管是从形变趋势和形变量这两方面来看,PS和SBAS的结果都较为吻合。可以初步得出结论:PS和SBAS结果是较为可靠的。

案例展示

分别对天津港和天津地区整景影像进行了PS和SBAS处理。天津港案例展示的主要目的是:对于哨兵数据和SARscape软件做港口防波堤的形变监测是可以得到较好结果的。

天津地区整景影像SBAS处理主要是对效率的验证和哨兵整景影像大区域监测沉降的直观了解。

效率验证:

处理步骤 时间
连接图生成 6分钟
干涉工作流 57小时10分钟
轨道精炼和重去平 23分钟
第一次反演 1小时52分钟
第二次反演 32分钟
地理编码 45分钟

总结:

(1)先验知识

☆PS:沉降量区间、高程残差、稳定区域

☆SBAS:稳定区域

(2)Refinement GCP选取

☆PS:地理编码步骤选取(可选),为参考点

☆SBAS:轨道精炼步骤选取,为稳定点;第二次反演步骤选取,为参考点

(3)效率提升

☆PS:GPU加速和并行计算;研究区裁剪

☆SBAS:GPU加速和并行计算;同比例扩大多视视数

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关键词: Envi SAR SARscape

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