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SARscape 培训教程
Esri 中国信息技术有限公司
2018 年
1
目录
前言 ........................................................................................................................................... 1
第 1 章 软件概述 ............................................................................................................ 1
1.1 ENVI 软件概述 ............................................................................................................... 1
1.2 SARscape 概述 ............................................................................................................... 2
1.2.1 体系结构 ............................................................................................................ 3
1.2.2 运行环境 ............................................................................................................ 4
1.2.3 SARscape5.4.1 新功能........................................................................................ 4
1.2.4 支持雷达系统 .................................................................................................. 11
1.2.5 软件特性 .......................................................................................................... 11
1.3 可利用资源 .................................................................................................................. 12
第 2 章 ENVI 基础 ......................................................................................................... 13
2.1 ENVI 与 SARscape 的安装 ........................................................................................... 13
2.1.1 ENVI 安装 ............................................................................................................... 13
2.1.2 SARscape 安装 ....................................................................................................... 17
2.2 ENVI5 您首先需要知道 ............................................................................................... 21
2.3 数据的打开与管理 ...................................................................................................... 22
2.3.1 栅格文件格式 ....................................................................................................... 23
2.3.3 数据打开与显示 ................................................................................................... 23
2.4 图像增强显示 .............................................................................................................. 24
2.5 视窗链接 ...................................................................................................................... 25
2.6 ENVI 常用系统设置 ..................................................................................................... 25
第 3 章 SAR 基础 ........................................................................................................... 28
3.1 SAR 概述 ...................................................................................................................... 28
3.1.1 什么是 Radar ......................................................................................................... 28
3.1.2 什么是 SAR ............................................................................................................. 28
3.2 SAR 几个重要参数 ...................................................................................................... 29
3.2.1 分辨率 .............................................................................................................. 29
3.2.2 波长-Wavelength ............................................................................................. 31
2
3.2.3 极化-Polarization .............................................................................................. 31
3.2.4 入射角-Incidence Angle ................................................................................... 33
3.3 散射机制 ...................................................................................................................... 34
3.3.1 散射的类型 ........................................................................................................... 34
3.3.2 雷达参数的影响 ................................................................................................... 36
3.4 斑点 .............................................................................................................................. 37
3.5 SAR 成像几何 .............................................................................................................. 38
3.5.1 距离向几何 ............................................................................................................ 38
3.5.2 方位向几何 ............................................................................................................ 41
3.6 接收模式 ...................................................................................................................... 42
3.6.1 条带模式-Stripmap .......................................................................................... 42
3.6.2 扫描模式-ScanSAR ........................................................................................... 43
3.6.3 聚束模式-Spotlight .......................................................................................... 43
3.7 数据类型 ...................................................................................................................... 44
3.8 主要星载雷达系统 ...................................................................................................... 45
第 4 章 SAR 数据基本处理 .................................................................................................... 46
4.1 数据处理准备工作 ...................................................................................................... 46
4.1.1 系统设置 .......................................................................................................... 46
4.1.2 数据导入 .......................................................................................................... 49
4.1.3 参考 DEM 数据的获取 .................................................................................... 55
4.1.4 下载 Sentinel-1 卫星精密轨道数据 ................................................................ 64
4.2 Raw SAR 数据聚焦 ...................................................................................................... 66
4.3 单雷达图像处理 .......................................................................................................... 66
4.3.1 多视 .................................................................................................................. 67
4.3.2 斑点滤波 .......................................................................................................... 70
4.3.3 地理编码和辐射定标 ...................................................................................... 72
4.4 高分三号单景多极化数据处理 .................................................................................. 75
4.4.1 系统设置 .......................................................................................................... 77
4.4.2 数据导入 .......................................................................................................... 78
4.4.3 多视 .................................................................................................................. 81
3
4.4.4 单通道强度数据滤波 ...................................................................................... 84
4.4.5 地理编码&辐射定标 ....................................................................................... 86
4.4.6 计算 HH/VV 比值图像 ..................................................................................... 89
4.4.7 水稻信息提取 .................................................................................................. 91
4.4.8 分类后处理 ...................................................................................................... 95
4.4.9 结果制图 .......................................................................................................... 98
4.5 多时相 SAR 处理和提取水稻种植区 ........................................................................ 102
4.4.1 参数设置 ........................................................................................................ 103
4.4.2 数据导入 ........................................................................................................ 104
4.4.3 参考 DEM 准备 .............................................................................................. 106
4.4.4 图像配准 ........................................................................................................ 109
4.4.5 滤波处理斑点噪声 ........................................................................................ 112
4.4.6 地理编码和辐射定标/归一化 ....................................................................... 114
4.4.7 水稻种植区域提取 ........................................................................................ 118
4.6 实用工具 .................................................................................................................... 125
第 5 章 InSAR 技术 ............................................................................................................... 127
5.1 InSAR 技术流程 ......................................................................................................... 127
5.2 操作步骤 .................................................................................................................... 128
5.2.1 用 COSMO SkyMed 干涉数据对获取 DEM ................................................... 128
5.2.2 用 ASAR 干涉数据对获取 DEM ..................................................................... 149
第 6 章 DInSAR 技术 ............................................................................................................ 166
6.1 DInSAR 技术流程 ....................................................................................................... 166
6.2 操作步骤 .................................................................................................................... 167
6.2.1 用 ASAR 干涉数据对伊朗巴姆地震引起的地表形变信息 .......................... 167
6.2.2 用 PALSAR 干涉数据对测量玉树地震引起的地表形变信息 ...................... 183
6.2.3 用哨兵 1A 干涉数据对测量台湾地震引起的地表形变信息 ...................... 202
第 7 章 永久散射体 PS ........................................................................................................ 233
7.1 干涉叠加技术概述 .................................................................................................... 233
7.2 PS 流程介绍 ............................................................................................................... 233
7.3 北京地区 52 景 ASAR 数据 PS 处理 ......................................................................... 235
4
子区裁剪(可选) ....................................................................................................... 236
系统参数设置 ............................................................................................................... 237
第一步:连接图生成 ................................................................................................... 237
第二步:干涉工作流 ................................................................................................... 240
第三步:PS 第一次反演 Step1 .................................................................................... 242
第四步:PS 第二次反演 Step2 .................................................................................... 244
第五步:地理编码 ....................................................................................................... 246
第六步:打开结果 ....................................................................................................... 248
7.4 河北燕郊镇 20 景哨兵数据 PS 处理 ........................................................................ 249
系统参数设置 ............................................................................................................... 250
第一步:连接图生成 ................................................................................................... 250
第二步:干涉工作流 ................................................................................................... 253
第三步:PS 第一次反演 Step1 .................................................................................... 255
第四步:PS 第二次反演 Step2 .................................................................................... 258
第五步:地理编码 ....................................................................................................... 259
第六步:打开结果 ....................................................................................................... 262
第 8 章 短基线 SBAS ............................................................................................................ 266
8.1 流程介绍 .................................................................................................................... 266
8.2 用 ASAR 数据进行日本千叶市地区的地表形变监测 ............................................. 267
8.3 用 Sentinel1A 数据进行北京地区的地表形变监测 ................................................ 287
8.4 用 Sentinel1A 数据进行河北燕郊镇的地表形变监测 ............................................ 309
第 9 章 常见问题解答 ......................................................................................................... 342
9.1 SARscape 文件约束 ................................................................................................... 342
9.2 一般问题解答 ............................................................................................................ 346
9.3 主模块的干涉处理功能 ............................................................................................ 354
9.4 干涉叠加模块 ............................................................................................................ 365
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