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SARscape高分三號單通道資料處理

高分三號衛星是中國首顆解析度達到1米的C頻段多極化合成孔徑雷達(SAR)成像衛星,於2016年8月10日在太原衛星發射中心用長征四號丙運載火箭成功發射升空。                                             

高分三號是C頻段多極化SAR衛星,具有12種成像模式。空間解析度1~500米,幅寬10公里~650公里。衛星引數見下表:

高分三號單通道資料的處理包括資料匯入、多視、濾波、地裡編碼。本練習提供的資料是8米全極化條帶1(QPSI)模式資料,覆蓋北京昌平部分割槽域,資料存放路徑為:…\DATA\1.basic\3.GF3

1.  系統設定

選擇/SARscape/Preferences。在開啟的介面中,選擇Load Preferences->VHR(better than 10m),設定General parameters中的:Cartographic Grid Size(m):8,單擊OK。

圖 系統設定

2.  資料匯入

(1)在Toolbox中,選擇/SARscape/Import Data/SAR Spaceborne/GAOFEN-3。

(2)在開啟的面板中,

  • 資料輸入面板(Input Files)
  • 輸入檔案(Input File List):輸入自動找到的.meta.xml檔案
  • 引數設定面板(Parameters):主要引數(Principal Parameters)
  • 極化方式(Polarization):ALL,輸出所有的極化資料,可以選擇只輸出同極化或者交叉極化的資料;
  • 對資料重新命名(Rename the File Using Parameters):True。軟體會自動在輸入檔名的基礎上增加幾個標識字母,如增加“_VV_slc”。

注:自動識別GF-3資料型別。

  • 資料輸出面板(Output Files)

輸出檔案(Output file list):自動讀取ENVI預設的資料輸出目錄以及輸入面板中的資料檔名。

注:1.如果要修改輸出檔名,在需要修改行中右鍵選擇Edit,輸入檔名;

    2.如果要修改輸出的路徑,在需要修改行中右鍵選擇Change Output Directories,選擇新的路徑。

(3)單擊Exec按鈕開始執行。

 生成的結果除了影象檔案外,還包括KML和Shapefile格式的影象輪廓線。

  資料匯入的結果包括,slc的資料結果,地理座標系的向量範圍以及kml檔案。

輸出資料列表

研究區

用寫字板開啟.sml檔案,獲取到以下資訊:

<IncidenceAngle>46.753828999999996</IncidenceAngle>

<PixelSpacingRg>4.4968869149688686</PixelSpacingRg>

<PixelSpacingAz>4.8053119999999998</PixelSpacingAz>

本資料入射角<IncidenceAngle>:46.75度,距離向取樣間隔<PixelSpacingRg>:4.49米,方位向取樣間隔< PixelSpacingAz >:4.80米,最大製圖解析度為4.49/sin(46.75)=6.16,所以在系統引數中,設定製圖解析度為8米。

3.  多視

(1)在Toolbox中,選擇/SARscape/Basic/Intensity Processing/Multilooking。

(2)在Multilooking面板中:

  • 資料輸入(Input Files)面板,單擊Browsee按鈕,選擇SLC資料,此處選擇上一步匯入得到的gaofer3_20170308_101925672_A_HH_slc資料,根據元資料檔案自動算出了解析度和視數。本例中,方位向視數(Azimuth Looks):1,距離向視數(Range Looks):1。單擊確定。

注:檔案選擇框的檔案型別預設是*_slc,就是檔名以_slc結尾的檔案,如不是,可選擇*.*。可以一起選擇上一步匯入生成的4種極化的slc。

  • 引數設定(Parameters)面板,主要引數(Principal Parameters)中,多視的視數和輸出的製圖解析度按照預設。
  • 資料輸出(Output Files)面板,輸出路徑及檔名按照預設,結果自動新增_pwr字尾。

單擊Exec按鈕執行。

4.  單通道強度資料濾波

(1)Toolbox中,選擇/SARscape/Basic/Intensity Processing/Filtering/Filtering Single Image。

(2)在Filtering Single Image面板:

  • 資料輸入(Input Files)面板,選擇上一步得到的強度資料。
  • 引數設定(Parameters)面板,主要引數設定(Principal Parameters)為
    • 濾波方法(Filter Method):Frost。有8種濾波方法
    • 方位向視窗大小(Azimuth Window Size):5
    • 距離向視窗大小(Range Window Size):5
    • 等值視數(Equivalent Number of Looks):-1

說明:視窗設定越大,濾波效果越平滑,需要的時間越長

  • 資料輸出(Output Files)面板,輸出路徑和檔名按照預設,自動添加了_fil的字尾。

(3)單擊Exec執行。

濾波前後對比(左:濾波前,右:濾波後)

5.  地理編碼

(1)Toolbox中,選擇/SARscape/Basic/Intensity Processing/Geocoding/Geocoding and Radiometric Calibration。

(2)開啟Geocoding and Radiometric Calibration面板:

  • 資料輸入(Input Files):選擇上一步得到的濾波結果。
  • 可選檔案(Optional Files):Geometry GCP File和Area File這兩個檔案是可選項,這裡不使用這兩個檔案。
  • 投影引數(DEM/Cartographic System),輸入提前下載好的Alos 30米DEM資料。
  • 引數設定(Parameters)面板,主要引數(Principal Parameters)
    • 像元大小(X Grid Size):8
    • 像元大小(Y Grid Size):8
    • 輻射定標(Radiometric Calibration):False
    • 區域性入射角校正(Local Incidence Angle):False
    • 疊掩/陰影處理(Layover/Shadow):False
    • 生成原始幾何(Additional Original Geometry):False
    • 輸出型別(Output type):Linear

注:一些方法需要DEM的支援,即在DEM/Cartographic System面板中選擇一個DEM檔案。

  • output files面板,輸出路徑和檔名按照預設,自動添加了_geo字尾。

(3)單擊Exec執行。

輸出結果在ENVI中檢視,疊加到Googleearth上檢視,可以看到定位精度良好。在ENVI主選單中,選擇File->Chip view to->Google earth。

疊加Google Earth檢視