Як отримати DEM високої роздільної здатності з нових даних Sentinel-1?

Це загальне питання, що стосується нових даних Sentinel-1. Мене цікавить потенціал використання цих даних для створення ДЕМ високої роздільної здатності в ГІС (я використовую QGIS), для дослідження археологічних пам’яток та ландшафтів та моделювання їх змін.

Нещодавно введено в експлуатацію супутник програми Європейського космічного агентства Copernicus Sentinel-1a, дані лише починають доступні на веб-сайті центру ESA ( https://scihub.esa.int/ ). Ці дані можуть бути переглянуті та оброблені за допомогою спеціально підготовленого програмного забезпечення під назвою Sentinel-1 Toolbox ( https://earth.esa.int/web/sentinel-tbx/sentinel-1-toolbox ). Радіолокаційні дані дозволять моделювати спостереження над землею та зміни наземних поверхонь моделювати за допомогою "синтетичної радіолокаційної інтерферометрії", у більшості прикладів, що наводиться до цього часу, детально описано вплив землетрусів чи інших масштабних природних змін ландшафту ( https: // zemlja esa.int/web/sentinel/thematic-content/-/article/radar-vision-maps-napa-valley-earthquake). Після пошуку в Інтернеті я виявив, що, окрім власного веб-сайту ЄКА, виявляється мало інформації про практичне використання цих нових даних.

Чи є література про те, як створити DEM з високою роздільною здатністю з цих нових даних Sentinel-1?

Я здогадуюсь, що раніше ви ніколи не працювали з даними SAR, тому я розбию ваше запитання на частини, на які я можу відповісти:

1) Створення DEM з високою роздільною здатністю в ГІС

Процес створення DEM просто з даних SAR досить складний і вимагає великої потужності для обробки та пам'яті. Я не знаю про програмне забезпечення ГІС, яке реалізує створення DEM через ці обмеження.

2) Досліджуйте місця / ландшафти та моделюйте їх зміни

Якщо ви хочете моделювати / спостерігати за зміною висоти, диференціальна інтерферометрія - це ключове слово, яке ви повинні шукати. Такий підхід дозволяє спостерігати навіть невеликі зміни висоти без складного процесу створення двох DEM.

3) Як виготовити DEM з високою роздільною здатністю

Це складний процес, що вимагає багато кроків. Я настійно пропоную прочитати інформацію про інтерферометрію SAR загалом, оскільки дані Sentinel-1 мають в основному ті ж (недоліки) недоліки, що й інші дані SAR.

ESA надає безкоштовну книгу, яка містить всю релевантну інформацію щодо інтерферометрії SAR, як з математичної, так і з точки зору обробки:

ESA: принципи InSAR

Кроки, необхідні для створення DEM

• співреєструвати сцени
• обчислити базові лінії
• створити інтерферограму та витягнути фазову інформацію
• правильний для руху датчика, видалення плоскої землі, атмосфери тощо.
• перетворити диференціальну фазу в абсолютну різницю фаз
• розгортання фази
• перетворення фази у висоту
• правильне для абсолютного підйому, стрибків фази тощо.

Це, очевидно, лише контур. Детальні процеси для кожного кроку пояснюються в книзі, до якої я посилався, і теоретично, всі вони можуть бути виконані за допомогою інструмента S1-Toolbox (незабаром SNAP) або Next ESA SAR Toolbox (NEST) .

Тут я знайшов статтю "Попередні результати використання даних SAR Sentinel-1 для генерації DSM", 2015 рік . Як я зрозумів, вертикальна точність не буде кращою за 20 м (середня висота одного дерева). Це можна порівняти з точністю SRTMGL1, GDEM2.

Я не вважаю корисним покращити DEM SRTM, заповнивши лісомаскувані ділянки в SRTM1GL (щоб позбутися вертикального зміщення покриву дерева). Я, однак, не спеціаліст з ДАР, DEM.

Відповідь професора INSAR

Шановний Еріку

Я почув від XXXXX, що ви зацікавлені в (InSAR) DEM, я вважаю, що це місце в Кенії? Зауважте, що вже є такі продукти, наприклад, SRTM DEM та продукти місії TanDEM-X. Обидві місії InSAR були налаштовані на отримання ДЕМ найкращої якості, оскільки вони працювали в одностатевому бістатичному режимі, що запобігає надходженню сигналу про атмосферні помилки в DEM. За допомогою Sentinel-1a та Sentinel-1b неможливо зробити однопрохідний продукт, оскільки вони не летять у (двостатичному) тандемі. Можливо зробити моностатичні DEM з повторним проходом або з Sentinel-1a, або Sentinel-1b, але конфігурація повторного проходу введе атмосферно-викликані помилки DEM із сотнями метрів помилок, тобто набагато гірші, ніж продукти DEM наприклад, SRTM, яку ви можете легко завантажити безкоштовно. Більше того,

З цієї причини я припускаю, що ваш запит може не бути необхідним. Будь ласка, повідомте мене, якщо у вас є додаткові запитання