Làm cách nào để tạo DEM độ phân giải cao từ dữ liệu Sentinel-1 mới?

Đây là một câu hỏi chung liên quan đến dữ liệu Sentinel-1 mới. Tôi quan tâm đến tiềm năng sử dụng dữ liệu này để tạo ra các DEM độ phân giải cao trong GIS (tôi sử dụng QGIS), để điều tra các địa điểm khảo cổ và cảnh quan và mô hình hóa sự thay đổi của chúng.

Vệ tinh chương trình Copernicus của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu Sentinel-1a gần đây đã được đưa vào vận hành, với dữ liệu mới bắt đầu có sẵn trên trang web của trung tâm dữ liệu ESA ( https://scihub.esa.int/ ). Dữ liệu này có thể được xem và xử lý bằng phần mềm được chuẩn bị đặc biệt có tên là Hộp công cụ Sentinel-1 ( https://earth.esa.int/web/sentinel-tbx/sentinel-1-toolbox ). Dữ liệu radar sẽ cho phép quan sát và thay đổi bề mặt đất trên bề mặt đất bằng cách sử dụng 'giao thoa radar khẩu độ tổng hợp', với hầu hết các ví dụ được nêu chi tiết về tác động của động đất hoặc thay đổi cảnh quan tự nhiên quy mô lớn khác ( https: // earth. esa.int/web/sentinel/thIAL-content/-/article/radar-vision-maps-napa-valley-earthquake ). Sau khi tìm kiếm trên internet, tôi thấy rằng, ngoài trang web riêng của ESA, dường như có rất ít thông tin về việc sử dụng thực tế dữ liệu mới này.

Có tài liệu nào về cách sản xuất các DEM độ phân giải cao từ dữ liệu Sentinel-1 mới này không?

Tôi đoán bạn chưa bao giờ làm việc với dữ liệu SAR trước đây, vì vậy tôi sẽ chia câu hỏi của bạn thành các phần tôi có thể trả lời:

1) Tạo DEM độ phân giải cao trong GIS

Quá trình tạo DEM chỉ từ dữ liệu SAR khá phức tạp và đòi hỏi nhiều sức mạnh xử lý và bộ nhớ. Tôi không biết về một phần mềm GIS thực hiện việc tạo DEM do những hạn chế này.

2) Điều tra các trang web / cảnh quan và mô hình hóa sự thay đổi của họ

Nếu bạn muốn mô hình / quan sát sự thay đổi độ cao Sự khác biệt Giao thoa kế là từ khóa bạn nên tìm kiếm. Cách tiếp cận này cho phép bạn quan sát những thay đổi nhỏ về độ cao mà không cần quá trình tạo hai DEM phức tạp.

3) Cách sản xuất DEM độ phân giải cao

Đây là một quá trình phức tạp đòi hỏi rất nhiều bước. Tôi đặc biệt khuyên bạn nên đọc về Giao thoa SAR nói chung, vì dữ liệu Sentinel-1 về cơ bản có cùng nhược điểm như bất kỳ dữ liệu SAR nào khác.

ESA cung cấp một cuốn sách miễn phí chứa tất cả các thông tin liên quan về giao thoa SAR, từ quan điểm toán học cũng như quan điểm xử lý:

ESA: Nguyên tắc InSAR

Các bước cần thiết để tạo DEM

• cảnh đồng đăng ký
• tính toán đường cơ sở
• tạo giao thoa và trích xuất thông tin pha
• đúng cho chuyển động cảm biến, loại bỏ trái đất phẳng, khí quyển, vv
• chuyển đổi pha vi phân sang chênh lệch pha tuyệt đối
• giai đoạn tháo gỡ
• chuyển đổi giai đoạn sang chiều cao
• chính xác cho độ cao tuyệt đối, nhảy pha, vv

Đây rõ ràng chỉ là một phác thảo. Các quy trình chi tiết cho từng bước được giải thích trong cuốn sách mà tôi đã giới thiệu và, theo lý thuyết, tất cả đều có thể được thực thi với Hộp công cụ S1 (sắp có SNAP) hoặc Hộp công cụ SAR ESA tiếp theo (NEST) .

Ở đây tôi đã tìm thấy một bài viết "Kết quả sơ bộ về việc sử dụng dữ liệu SAR của Sentinel-1 để tạo DSM", 2015 . Theo tôi hiểu, độ chính xác dọc sẽ không tốt hơn 20m (chiều cao trung bình của một cây). Điều đó có thể so sánh với độ chính xác SRTMGL1, GDEM2.

Tôi không thấy hữu ích để cải thiện DEM SRTM, bằng cách lấp đầy các khu vực bị che trong rừng trong SRTM1GL (để loại bỏ phần bù dọc của cây). Tuy nhiên, tôi không phải là chuyên gia về SAR, DEM.

Phản hồi từ một giáo sư INSAR

Eric thân mến

Tôi đã nghe từ XXXXX rằng bạn quan tâm đến một DEM (InSAR), tôi đoán là ở một khu vực ở Kenya? Xin lưu ý rằng đã có sẵn các sản phẩm như vậy, ví dụ DEM SRTM và các sản phẩm từ nhiệm vụ TanDEM-X. Cả hai nhiệm vụ InSAR đều được điều chỉnh để có được DEM chất lượng tốt nhất, vì chúng hoạt động ở chế độ bi-tĩnh một lượt, ngăn tín hiệu lỗi khí quyển đi vào DEM. Với Sentinel-1a và Sentinel-1b, không thể tạo ra một sản phẩm một lượt, vì chúng không bay trong Tandem (bi-static). Có thể tạo DEM lặp lại tĩnh đơn từ Sentinel-1a hoặc Sentinel-1b, nhưng cấu hình vượt qua lặp lại sẽ gây ra lỗi DEM do khí quyển gây ra với hàng trăm mét lỗi, nghĩa là tệ hơn nhiều so với các sản phẩm DEM của ví dụ SRTM mà bạn có thể dễ dàng tải xuống miễn phí. Hơn thế nữa,

Vì lý do này, tôi cho rằng yêu cầu của bạn có thể không cần thiết. Vui lòng thông báo cho tôi nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào