Yeni Sentinel-1 verilerinden yüksek çözünürlüklü DEM'ler nasıl üretilir?

Bu yeni Sentinel-1 verileriyle ilgili genel bir sorudur. Bu verileri, CBS'de yüksek çözünürlüklü DEM'ler (QGIS kullanıyorum) oluşturmak, arkeolojik alanları ve manzaraları araştırmak ve değişikliklerini modellemek için kullanma potansiyeli ile ilgileniyorum.

Avrupa Uzay Ajansı Copernicus program uydusu Sentinel-1a kısa süre önce devreye girdi ve veriler ESA Data hub web sitesinde yeni sunulmaya başlandı ( https://scihub.esa.int/ ). Bu veriler Sentinel-1 Araç Kutusu ( https://earth.esa.int/web/sentinel-tbx/sentinel-1-toolbox ) adı verilen özel hazırlanmış yazılımlar kullanılarak görüntülenebilir ve işlenebilir . Radar verileri, arazi yüzey gözlemlerinin ve arazi yüzeylerindeki değişikliklerin “sentetik açıklıklı radar interferometresi” kullanılarak modellenmesine olanak tanıyacak ve çoğu örnek, depremlerin veya diğer büyük ölçekli doğal peyzaj değişikliklerinin ( https: // toprak) etkisini ayrıntılarıyla açıklayacak şekilde modellenmiştir . esa.int/web/sentinel/thematic-content/-/article/radar-vision-maps-napa-valley-earthquake). İnterneti araştırdıktan sonra, ESA'nın kendi web sitesi dışında, bu yeni verinin pratik kullanımı hakkında az bilgi bulunduğunu gördüm.

Bu yeni Sentinel-1 verilerinden yüksek çözünürlüklü DEM'lerin nasıl üretileceğine dair bir literatür var mı?

Sanırım daha önce hiç SAR verisi ile çalışmadınız, bu yüzden sorunuzu cevaplayabileceğim bölümlere ayıracağım:

1) CBS'de yüksek çözünürlüklü DEM'ler oluşturun

Sadece SAR verilerinden DEM oluşturma süreci oldukça karmaşıktır ve çok fazla işlem gücü ve bellek gerektirir. Bu kısıtlamalar nedeniyle DEM oluşturulmasını uygulayan bir CBS yazılımı bilmiyorum.

2) Siteleri / manzaraları araştırın ve değişimlerini modelleyin

Yükseklik değişimini modellemek / gözlemlemek istiyorsanız, Diferansiyel İnterferometri , aramanız gereken anahtar kelimedir. Bu yaklaşım, iki DEM oluşturma süreci olmadan, yükseklikteki küçük değişiklikleri bile gözlemlemenizi sağlar.

3) Yüksek çözünürlüklü DEM'ler nasıl üretilir?

Bu, çok fazla adım gerektiren karmaşık bir işlemdir. Sentinel-1 verilerinde temel olarak diğer (SAR) avantajları diğer SAR verilerinde olduğu için genel olarak SAR İnterferometrisi hakkında bilgi almanızı şiddetle tavsiye ederim.

ESA, SAR interferometrisi ile ilgili tüm bilgileri içeren ücretsiz bir kitap sunar, ister matematiksel isterse işlem açısından:

ESA: InSAR ilkeleri

DEM oluşturmak için gerekli adımlar

• birlikte kayıt sahneleri
• taban çizgilerini hesapla
• interferogram oluşturmak ve faz bilgilerini çıkarmak
• sensör hareketi, düz toprak çıkarma, atmosfer vb. için doğru
• diferansiyel fazı mutlak faz farklarına dönüştürmek
• faz açma
• faz-yükseklik dönüşümü
• mutlak yükseklik, faz atlamaları vb. için doğru

Bu belli ki sadece bir taslak. Her adım için ayrıntılı işlemler referans gösterdiğim kitapta açıklanmıştır ve teorik olarak hepsi S1-Alet Kutusu (yakında SNAP olacak) veya Next ESA SAR Araç Kutusu (NEST) ile yürütülebilir .

Burada "DSM üretimi için Sentinel-1 SAR verilerini kullanmanın ilk sonuçları" başlıklı bir yazı buldum , 2015 . Anladığım kadarıyla dikey doğruluk 20 metreden daha iyi olmayacak (tek bir ağacın ortalama yüksekliği). Bu, SRTMGL1, GDEM2 doğruluğu ile karşılaştırılabilir.

SRTM1GL'deki orman maskeli alanlarını doldurarak (ağaç örtüsünün dikey kaymasından kurtulmak için) SRTM DEM'i iyileştirmeyi faydalı bulmadım. Yine de DEM uzmanı bir SAR değilim.

INSAR profesöründen gelen cevap

Sevgili Eric

XXXXX’ten (INSAR) bir DEM’e ilgi duyduğunuzu duydum, Kenya’daki bir bölgeyi tahmin ediyorum. Lütfen böyle ürünler olduğunu, örneğin SRTM DEM'in ve TanDEM-X görevindeki ürünlerin mevcut olduğunu unutmayın. Her iki InSAR görevi, en iyi kalitede DEM'leri elde etmek için ayarlandı, tek geçişli iki-statik modda çalıştıkları için, atmosferik hata sinyalinin DEM'e girmesini önlediler. Sentinel-1a ve Sentinel-1b ile tek geçişli bir ürün yapmak mümkün değildir, çünkü bunlar (iki statik) Tandem'de uçmazlar. Mono-statik tekrar geçişli DEM'leri Sentinel-1a veya Sentinel-1b'den yapmak mümkündür, ancak tekrarlama geçişi yapılandırması, atmosferik kaynaklı DEM hatalarını yüzlerce metre hatayla, yani DEM ürünlerinden daha kötü hale getirecektir. örneğin kolayca ücretsiz olarak indirebileceğiniz SRTM. Dahası,

Bu nedenle, isteğinizin gerekli olmayabileceğini düşünüyorum. Başka sorunuz varsa lütfen beni bilgilendirin