如何从新的Sentinel-1数据生成高分辨率DEM?


32

这是与新的Sentinel-1数据有关的一般问题。我对使用此数据在GIS中创建高分辨率DEM(我使用QGIS),调查考古遗址和景观以及对其变化建模的潜力感兴趣。

欧洲航天局哥白尼计划卫星Sentinel-1a最近已投入使用,其数据刚刚开始在ESA数据中心网站(https://scihub.esa.int/)上提供。可以使用专门准备的名为Sentinel-1 Toolbox的软件(https://earth.esa.int/web/sentinel-tbx/sentinel-1-toolbox)查看和处理此数据。雷达数据将允许使用“合成孔径雷达干涉测量法”对地表观测和地表变化进行建模,到目前为止,大多数示例都详细介绍了地震或其他大规模自然景观变化的影响(https:// earth。 esa.int/web/sentinel/thematic-content/-/article/radar-vision-maps-napa-valley-earthquake)。在搜寻互联网之后,我发现除了ESA自己的网站外,关于这些新数据的实际使用的信息似乎很少。

是否有任何文献介绍如何从新的Sentinel-1数据生成高分辨率DEM?


3
+1大问题,理查德。但是,我建议编辑该帖子,以将问题的数量从3个减少到1个。此Q&A格式最适合单个问题,以使最终答案正确且相关。如果需要,您可以随时打开另一个问题。
亚伦

Answers:


32

我猜您以前从未使用过SAR数据,所以我将您的问题分解为几个我可以回答的部分:

1)在GIS中创建高分辨率DEM

仅从SAR数据创建DEM的过程非常复杂,并且需要大量的处理能力和内存。由于这些限制,我不知道实现DEM创建的GIS软件。

2)研究地点/景观并为它们的变化建模

如果要建模/观察高程变化,则应使用差分干涉测量法。这种方法使您可以观察到甚至很小的高程变化,而无需创建两个DEM的复杂过程。

3)如何制作高分辨率DEM

这是一个复杂的过程,需要很多步骤。我强烈建议您总体上阅读SAR干涉测量法,因为Sentinel-1数据与其他SAR数据具有基本相同的(缺点)优势。

ESA提供一本免费书籍,其中包含有关SAR干涉测量法的所有相关信息,无论是从数学还是从处理的角度来看:

ESA:InSAR原则

创建DEM所需的步骤

  • 共同注册场景
  • 计算基线
  • 创建干涉图并提取相位信息
  • 校正传感器的移动,平整的地面,大气层等。
  • 将微分相位转换为绝对相位差
  • 相位展开
  • 相向高度转换
  • 绝对高程,相位跳变等正确

这显然只是一个大纲。我所参考的书中解释了每个步骤的详细过程,并且理论上都可以使用S1-Toolbox(即将成为SNAP)或Next ESA SAR Toolbox(NEST)来执行


您能否说说Sentinel-1 Data的DEM的空间分辨率是多少?
SIslam '16

5

在这里,我找到了一篇文章“使用Sentinel-1 SAR数据生成DSM的初步结果”,2015年。据我了解,垂直精度不会超过20m(一棵树的平均高度)。这可与SRTMGL1,GDEM2的精度相媲美。

我发现通过填充SRTM1GL中的森林遮蔽区域(摆脱树覆盖的垂直偏移)来改善SRTM DEM并不有用。不过,我不是SAR,DEM专家。


据我了解,tandfonline.com / doi / full / 10.1080 / 22797254.2017.1360155可能会获得更好的结果,但它假设存在一个精确的DEM,仅对其进行了更新。从理论上讲,也应该可以从gdem开始并对其进行改进,然后将结果用作下一张图像的输入,然后对下一个数据集重复此操作,直到获得必要的精度为止,但这可能要花很长时间
Andrei

-4

INSAR教授的回应

亲爱的埃里克

我从XXXXX听说您对(InSAR)DEM感兴趣,我认为在肯尼亚的某个地区?请注意,已经有此类产品可用,例如SRTM DEM和TanDEM-X任务的产品。InSAR的两个任务都经过调整,以获取最佳质量的DEM,因为它们以单程双静态模式工作,可防止大气误差信号进入DEM。使用Sentinel-1a和Sentinel-1b不可能制造单次通过的产品,因为它们没有以(双静态)串联方式飞行。可以从Sentinel-1a或Sentinel-1b制作单静态重复通过DEM,但是重复通过配置将引入大气引起的DEM错误,并具有数百米的误差,即,比DEM乘积更差。例如SRTM,您可以轻松地免费下载。此外,

因此,我认为您的请求可能没有必要。如果您还有其他问题,请通知我

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.