envi二次開發(fā)素材包培訓(xùn)講義04-與dinsar處理技術(shù)

InSAR與DInSAR處理技術(shù)技術(shù)支持郵箱：.cn技術(shù)支持熱線：-7

徐恩惠遙感事業(yè)部.cnInSAR處理技術(shù)InSAR技術(shù)是利用雷達(dá)系統(tǒng)獲取同一地區(qū)兩幅SAR影像所提供的相位信息進(jìn)行干涉處理，來獲取地表的三維信息，可以建立目標(biāo)地區(qū)的數(shù)字高程模型。InSAR技術(shù)的另外一個(gè)重要應(yīng)用是獲取地表的變形InSAR技術(shù)InSAR技術(shù)流程SLC數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)聚焦SARRAWData聚焦模塊基線估算參考橢球軌道精煉&重去平相位編輯相干系數(shù)基于DEM/參考橢球高度生成干涉圖&干涉去平多視強(qiáng)度數(shù)據(jù)

相位解纏相位轉(zhuǎn)高程&地理編碼自適應(yīng)濾波&相干性計(jì)算數(shù)字高程模型參考DEMCOSMOSkyMedSLC像對成像時(shí)間：9/7/2009和9/8/2009極化方式：HH極化HIMAGEmode入射角：43.95°覆蓋地區(qū)：橫斷山脈范圍:4060x6130pixels(約為12x18km2)像元間隔:3x3m輔助數(shù)據(jù)：90米分辨率的SRTMDEM。應(yīng)用專題——InSAR提取DEM選取一套適合于COSMOSkyMedHIMAGE3米數(shù)據(jù)的系統(tǒng)參數(shù)/SARscape/PreferencesLoadPreferences—>VHR（betterthan10m）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置從像對軌道參數(shù)中得到基線估算結(jié)果/SARscape/Interferometry/InterferometricTools/BaselineEstimation基線估算NormalBaseline(m)=-180.532空間基線CriticalBaselinemin-max(m)=[-6400.098]-[6400.098]

臨界基線2PIAmbiguityheight(m)=58.9162π模糊高程2PIAmbiguitydisplacement(m)=0.0162π模糊位移RangeShift(pixels)=-0.015AzimuthShift(pixels)=0.662DopplerCentroiddiff.(Hz)=719.488多普勒圖心偏差Criticalmin-max(Hz)=[-3363.229]-[3363.229]

多普勒圖心偏差臨界值TimeBaseline(Days)=1.000時(shí)間基線PlotSampleNumber=100用于基線估算的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)第一步：基線估算InSAR處理流程化工具/SARscape/Interferometry/InSARDEMWorkflowInSAR處理工作流處理步驟參數(shù)設(shè)置控制按鈕InSAR處理工作流數(shù)據(jù)輸入主影像：20090907_hh_slc從影像：20090908_hh_slc參考DEM文件：srtm4_dem設(shè)置制圖分辨率為5m生成干涉圖和使用參考DEM對干涉圖去平InSAR處理工作流干涉圖生成生成的干涉圖和去平后的干涉圖Interferogram_dintInterferogram_int對上一步生成的去平地效應(yīng)之后的干涉圖進(jìn)行濾波處理，降低了相干噪聲InSAR處理工作流干涉圖濾波&相干性計(jì)算Interferogram_fintcoherence_cc濾波后的干涉圖和相干系數(shù)圖絕對相位p-p未解纏的相位p-pInSAR處理工作流相位解纏區(qū)域增長法、最小費(fèi)用流算法、改進(jìn)的最小費(fèi)用流法設(shè)置一個(gè)不太大的相關(guān)性閾值（0.15和0.2之間）InSAR處理工作流相位解纏解纏后的相位Interferogram_upha用于軌道精煉InSAR處理工作流選擇控制點(diǎn)當(dāng)軌道參數(shù)不夠精確，影響從干涉相位轉(zhuǎn)變?yōu)榈匦胃叨仁褂肎CP重新定義基線參數(shù)計(jì)算相位偏移(如獲取絕對相位值)重新修改解纏圖像的頭文件中的軌道參數(shù)InSAR處理工作流軌道精煉&重去平InSAR處理工作流軌道精煉&重去平InSAR處理工作流相位轉(zhuǎn)高程&地理編碼InSAR處理工作流數(shù)據(jù)輸出D-InSAR處理技術(shù)重復(fù)軌道InSAR測量DEM時(shí)實(shí)際上假設(shè)地表沒有變化。實(shí)際上在發(fā)生地震、火山活動或者地殼運(yùn)動的情況下，地表會有或大或小的形變。在InSAR技術(shù)的基礎(chǔ)上，如果重復(fù)進(jìn)行干涉成像或結(jié)合已有的精細(xì)DEM數(shù)據(jù)來消除干涉圖中地形因素的影響，可以檢測出地表的微小形變，這是D-InSAR的技術(shù)基礎(chǔ)三種技術(shù)方法：雙過差分、三過差分、四過差分。從可靠性上講，雙過差分干涉最可靠，而且目前全球大部分地區(qū)都有免費(fèi)的SRTM3的DEM，可以滿足很多應(yīng)用需求。地表形變監(jiān)測——DInSAR地形信息來自已有的高精度DEM假設(shè)兩幅SAR圖像獲取的時(shí)間段中存在SAR觀測斜距方向的形變δr，干涉位相φ1可表示為D-InSAR的方法：雙過（2－pass）差分φ0是由DEM按照干涉基線和入射角模擬的位相差分干涉結(jié)果只與波長有關(guān)，與基線無關(guān)實(shí)際差分干涉處理時(shí)，干涉位相仍然經(jīng)過去平，而模擬位相只需模擬地形位相即可。需要三幅SAR圖像，其中兩幅應(yīng)該是在事件發(fā)生前，其中一幅作為公共主圖像，其干涉結(jié)果得到本底DEM信息；公共主圖像與事件后的圖像進(jìn)行干涉，再與得到DEM的干涉圖進(jìn)行差分，得到形變。其原理與二過差分干涉基本相同，但是處理流程有一些不同。D-InSAR的方法：三過差分干涉四過差分干涉的數(shù)據(jù)要求較高，時(shí)空基線對適合的情況比較少。4幅SAR圖像中3幅是事件發(fā)生前的，1幅是事件發(fā)生后的，但是無法找到公共主圖像，只能分二組，一組生產(chǎn)DEM，一組包含事件形變信息。差分干涉流程類似于二過差分干涉，不同的是DEM是由另一組干涉生成。D-InSAR的方法：四過差分干涉SLC1dataSLC2dataSLC3dataSLC4data干涉圖干涉圖差分干涉相干變化DInSAR技術(shù)流程SLC數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)聚焦SARRAWData聚焦模塊基線估算參考橢球軌道精煉&重去平相位編輯相干系數(shù)基于DEM/參考橢球高度生成干涉圖&干涉去平多視強(qiáng)度數(shù)據(jù)

相位解纏相位轉(zhuǎn)形變&地理編碼自適應(yīng)濾波&相干性計(jì)算形變圖參考DEMALOSPALSARSLC像對FBSmode成像時(shí)間：1/15/2010（震前）和4/17/2010（震后）極化方式：HH極化入射角：38.75°覆蓋地區(qū)：玉樹震區(qū)范圍:9340x26268pixels(約為70x173km2)像元間隔:7x7m練習(xí):基于DInSAR的地表形變監(jiān)測選取一套適合于PALSARFBS數(shù)據(jù)的系統(tǒng)參數(shù)/SARscape/PreferencesLoadPreferences—>HR（between10mand30m）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)處理時(shí)，若研究區(qū)為小范圍，可適當(dāng)裁剪影像，從而減少數(shù)據(jù)量，節(jié)約處理時(shí)間。SAR數(shù)據(jù)的裁剪工具：/SARscape/GeneralSelections/SlantData裁剪范圍可通過不同方法定義：矢量范圍文件.shp經(jīng)緯度范圍像元范圍（行列號）研究區(qū)裁剪（可選）從像對軌道參數(shù)中得到基線估算結(jié)果/SARscape/Interferometry/InterferometricTools/BaselineEstimation基線估算NormalBaseline(m)=699.576空間基線CriticalBaselinemin-max(m)=[-13093.954]-[13093.954]

臨界基線2PIAmbiguityheight(m)=91.8092π模糊高程2PIAmbiguitydisplacement(m)=0.1182π模糊位移RangeShift(pixels)=3.639AzimuthShift(pixels)=-24.326DopplerCentroiddiff.(Hz)=-45.636多普勒圖心偏差Criticalmin-max(Hz)=[-2152.855]-[2152.855]

多普勒圖心偏差臨界值TimeBaseline(Days)=92.000時(shí)間基線PlotSampleNumber=100用于基線估算的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)基線估算結(jié)果InSAR處理流程化工具/SARscape/Interferometry/InSARDEMWorkflowDInSAR處理工作流處理步驟參數(shù)設(shè)置控制按鈕DInSAR處理工作流數(shù)據(jù)輸入主影像：20100115_slc從影像：20100417_slc參考DEM文件：srtm4_dem設(shè)置制圖分辨率為15m生成干涉圖和使用參考DEM對干涉圖去平DInSAR處理工作流干涉圖生成生成的干涉圖和去平后的干涉圖Interferogram_dintInterferogram_int對上一步生成的去平地效應(yīng)之后的干涉圖進(jìn)行濾波處理，降低了相干噪聲DInSAR處理工作流干涉圖濾波&相干性計(jì)算Interferogram_fintcoherence_cc濾波后的干涉圖和相干系數(shù)圖區(qū)域增長法、最小費(fèi)用流算法、改進(jìn)的最小費(fèi)用流法設(shè)置一個(gè)不太大的相關(guān)性閾值（0.15和0.2之間）DInSAR處理工作流相位解纏解纏后