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SARscape中GaoFen-3雷达数据处理初试

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高分三号卫星是中国高分专项工程的一颗雷达遥感卫星,于2016810日发射升空,最高分辨率可达1米的C频段全极化合成孔径雷达(SAR)成像卫星。高分三号卫星拥有12种成像模式,以满足不同行业的业务需求,常规入射角为20°~50°,单侧视情况下平均重坊周期小于3天。

SARscape软件将在20176月份发布的SARscape5.4.1支持高分三号数据的处理。

下面以一对高分三号L1A数据为例,实验多视、地理编码、定标、InSAR等处理。

数据情况

测试数据由国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心提供,旨在提升高分三号卫星在测绘行业的应用水平,数据版权归属提供方。

测试数据是一对高分三号L1A级别,SLC数据,极化方式:HHHV,平均入射角42.867°,覆盖宁波区域。

图:数据文件列表截图

处理情况

根据已有的测试数据条件,对这一对数据进行了多视、地理编码、辐射定标、InSAR处理,结果如下。

地理编码

对数据做了geocoding,加入了参考DEM,没有用GCP点,从这个结果上来看,地理位置准确,定位精度能达到1-2个象元。由于测试数据有限,缺少参考信息,所以无法定量的说明精度。

 

图:地理编码后的强度数据叠加Google Earth

  

图: HHHV极化数据进行RGB组合叠加Google Earth

辐射定标

本测试数据缺少定标系数,无法进行绝对定标处理,地理编码后的结果是DN值,没有得到sigma后向散射系数的值。后期获取到系数再进行辐射定标的测试。

InSAR处理

进行InSAR处理,首先估算数据的基线情况如下图所示:




 

这一对数据的空间基线为605.012米,时间基线为116天, InSAR2π高程变化为30.796米。

在整景范围的滤波后的干涉图fint上,在方位向上有一些残余条纹,这和公开的GF3的干涉结果类似,很有可能是残余轨道相位, 这个区域大部分是水域和植被覆盖,时间基线也很长,所以只是在城镇和村庄等居民地区域得到一些高相干的信息。


图:去平和滤波之后的干涉图Fint

根据经验去除残余相位之后,效果明显。

 

图:去除残余相位之后的干涉图_refine_fint

对一个典型的子区域进行了处理和分析。中间的干涉条纹应该是高分3数据和SRTM数据(2000年之前获取)之间的DEM变化,在DEM上显示出一些地形起伏的地貌,在Google Earth上显示为人为挖掘后的区域,根据基线估算的结果,这对数据InSAR高程变化约为30米,该区域大约有3个相位变化周期,相应的DEM从红色到绿色(从高到低)的变化是90-100米,在这些年期间,该区域是否发生了小山丘被开采成为平地的现象? 这是一个很有意思的发现。

Fint  


google earth

图:Srtm DEM

SARscape后续计划

基于这次测试,20176月将发布SARscape5.4.1版本,初步支持高分3号数据,后续有更多的数据参数和测试数据,软件版本会持续更新。

作者:ENVI/IDL技术殿堂
原文地址:SARscape中GaoFen-3雷达数据处理初试, 感谢原作者分享。

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