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SARscape中TanDEM-X Bistatic資料干涉處理生成DEM

TanDEM-X是德國宇航局於2010年發射的,是TerraSAR-X的姊妹衛星。該系統的Bistatic模式為單軌雙天線系統,該模式下訊號由其中一個衛星發射,兩個衛星接受,通過對兩個回波訊號相位差進行分析來獲取地形資訊。

SARscape針對Tandem-x Bistatic模式資料提供了專門的InSAR處理流程化工具,/SARscape/Interferometry/InSAR Tandem-X bistatic Dem Workflow,利用此工具可以從Tandem-x bistatic資料中全自動提取DEM,全程不需要人工干預。下面介紹處理方法。

處理軟體:ENVI5.3.1+SARscape5.2.1。

 

1、準備工作

 

第一步,系統引數設定

開啟/SARscape/Preferences,選擇Load Preferences->TanDEM-X Bistatic Configuration,如果電腦顯示卡支援GPU加速,在General parameters中選擇Opencl Platform Name為NVIDIA顯示卡。其他引數保持預設,點選OK。

圖 SARscape系統引數

點選ENVI主介面File->Preference,設定系統預設的輸入輸出路徑(路徑不能包含中文字元),點選OK確認。

圖 ENVI系統引數設定

 

第二步,資料匯入

解壓好資料檔案,開啟工具/SARscape/Import Data/SAR Spaceborne/TerraSAR-X,在Input File介面輸入.xml檔案;切換到Parameters面板,Rename the File using parameters設定為Ture,根據資料情況自動進行命名;切換到Output Files面板,保持預設檔案輸出。

注:該版本軟體能自動識別輸入的資料型別,無需使用者手動選擇。

圖: 資料匯入介面

點選面板下方的Exec,進行資料匯入,生成的結果包括HH和VV兩對干涉資料對,主從影像分別有MASTER和SLAVE的標識,如下是HH極化的MASTER資料檔案,包括資料檔案、地理範圍向量檔案、以及相應的kml檔案。

圖: 資料匯入生成的檔案(以HH極化的主影像為例)

第三步,參考DEM下載

開啟工具/SARscape/General Tools/Digital Elevation Model Extraction/SRTM-3 Version 4,在Input Files面板,點選Browse,選擇上一步資料匯入生成的四個slc檔案;切換到DEM/Cartographic System面板,設定座標系為Geo-Global WGS84; Parameter面板和Output File面板引數和輸出資料保持預設。點選Exec執行。

注:下載DEM成功與否和網速有關,經實驗,FQ下載更快。如果用該工具無法成功下載DEM檔案,建議去網站自己下載DEM並轉成SARscape標準格式的資料。

圖: SRTM DEM下載

 

2、InSAR工作流

 

資料準備好後,進行干涉處理,啟動工具/SARscape/Interferometry/InSAR Tandem-X bistatic Dem Workflow,在Input面板中,選擇干涉資料對、輸入參考DEM檔案、解析度預設的5米。分別切換左側的處理步驟:Interferogram Generation、Adaptive Filter and Coherence Generation、Phase Unwrapping、Phase to Height Conversion and Geocoding,在引數面板設定引數,本處理全部採用的預設引數,如下圖:

圖: 資料輸入

圖: 干涉生成面板

圖: 干涉圖濾波與相干性計算面板

圖: 相位解纏面板

圖: 相位轉高程和地理編碼面板

圖: 結果輸入面板(Delete Temporary Files不打鉤代表保留中間結果)

所有處理的引數設定好後,點選下方的按鈕,進行一鍵式處理。

3、結果檢視

50分鐘後,處理完成,結果自動開啟,可在ENVI中檢視結果並進行彩色渲染。如下圖:

圖: 生成的DEM

圖: DEM彩色渲染結果

區域性和SRTM 90米的DEM資料對比圖:

圖: TanDEM得到的5米DEM(左)和90米SRTM DEM(右)對比