จะผลิต DEM ความละเอียดสูงจากข้อมูล Sentinel-1 ใหม่ได้อย่างไร

นี่เป็นคำถามทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับข้อมูล Sentinel-1 ใหม่ ฉันสนใจที่จะใช้ข้อมูลนี้เพื่อสร้าง DEM ความละเอียดสูงใน GIS (ฉันใช้ QGIS) เพื่อตรวจสอบแหล่งโบราณคดีและภูมิทัศน์และจำลองการเปลี่ยนแปลงของพวกเขา

โปรแกรมดาวเทียมองค์การอวกาศยุโรปโคเปอร์นิคัส Sentinel-1a เพิ่งได้รับมอบหมายพร้อมข้อมูลที่เพิ่งจะเริ่มให้บริการบนเว็บไซต์ศูนย์กลางข้อมูล ESA ( https://scihub.esa.int/ ) ข้อมูลนี้สามารถดูและประมวลผลได้โดยใช้ซอฟต์แวร์ที่จัดทำเป็นพิเศษที่เรียกว่า Sentinel-1 Toolbox ( https://earth.esa.int/web/sentinel-tbx/sentinel-1-toolbox ) ข้อมูลเรดาร์จะช่วยให้การสังเกตพื้นผิวของที่ดินและการเปลี่ยนแปลงในพื้นผิวของที่ดินเป็นแบบจำลองโดยใช้ 'เรดาร์รูรับแสงเรดาร์สังเคราะห์' โดยมีตัวอย่างส่วนใหญ่ที่ให้รายละเอียดถึงผลกระทบของแผ่นดินไหวหรือการเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ธรรมชาติขนาดใหญ่อื่น ๆ ( https: // earth) esa.int/web/sentinel/thematic-content/-/article/radar-vision-maps-napa-valley-earthquake) หลังจากค้นหาอินเทอร์เน็ตฉันพบว่านอกเหนือจากเว็บไซต์ของ ESA ดูเหมือนจะมีข้อมูลเล็กน้อยเกี่ยวกับการใช้ข้อมูลใหม่นี้ในทางปฏิบัติ

มีวรรณกรรมเกี่ยวกับวิธีการผลิต DEM ความละเอียดสูงจากข้อมูล Sentinel-1 ใหม่นี้หรือไม่?

ฉันเดาว่าคุณไม่เคยทำงานกับข้อมูล SAR มาก่อนดังนั้นฉันจะแยกคำถามของคุณออกเป็นส่วน ๆ ที่ฉันสามารถตอบได้:

1) สร้าง DEM ความละเอียดสูงใน GIS

กระบวนการสร้าง DEM จากข้อมูล SAR ค่อนข้างซับซ้อนและต้องใช้กำลังการประมวลผลและหน่วยความจำจำนวนมาก ฉันไม่รู้ซอฟต์แวร์ GIS ที่ใช้การสร้าง DEM เนื่องจากข้อ จำกัด เหล่านี้

2) ตรวจสอบไซต์ / ทิวทัศน์และจำลองการเปลี่ยนแปลง

หากคุณต้องการสร้างแบบจำลอง / สังเกตการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงDifferential Interferometryเป็นคำสำคัญที่คุณควรมองหา วิธีนี้ช่วยให้คุณสังเกตการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยแม้ในระดับความสูงโดยไม่ต้องมีกระบวนการที่ซับซ้อนในการสร้าง DEM สองตัว

3) วิธีการผลิต DEM ความละเอียดสูง

นี่เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนที่ต้องการขั้นตอนมากมาย ฉันขอแนะนำให้คุณอ่านค่า SAR Interferometry โดยทั่วไปเนื่องจากข้อมูล Sentinel-1 มีข้อได้เปรียบ (dis) เดียวกันกับข้อมูล SAR อื่น ๆ

ESA มอบหนังสือฟรีที่มีข้อมูลที่เกี่ยวข้องทั้งหมดเกี่ยวกับ SAR interferometry ไม่ว่าจะเป็นทางคณิตศาสตร์และมุมมองการประมวลผล:

ESA: หลักการ InSAR

ขั้นตอนที่จำเป็นในการสร้าง DEM

• ลงทะเบียนร่วมฉาก
• คำนวณเส้นเขตแดน
• สร้าง interferogram และดึงข้อมูลเฟส
• ที่ถูกต้องสำหรับการเคลื่อนไหวของเซ็นเซอร์, การกำจัดดินราบ, บรรยากาศ, ฯลฯ
• แปลงเฟสที่ต่างกันให้เป็นความแตกต่างของเฟสที่แน่นอน
• การเปิดเฟส
• การแปลงเฟสเป็นความสูง
• ถูกต้องสำหรับระดับความสูง, การข้ามเฟส, ฯลฯ

เห็นได้ชัดว่านี่เป็นเพียงโครงร่าง กระบวนการรายละเอียดสำหรับแต่ละขั้นตอนมีการอธิบายในหนังสือที่ผมอ้างไปและในทางทฤษฎีทั้งหมดสามารถดำเนินการกับS1-Toolbox (เร็ว ๆ นี้จะ SNAP) หรือถัดไปอีเอสเอ SAR Toolbox (NEST)

ที่นี่ผมพบว่าบทความ"ผลการศึกษาเบื้องต้นของการใช้ข้อมูล SAR Sentinel-1 สำหรับคนรุ่น DSM" 2015 ดังที่ฉันเข้าใจความแม่นยำในแนวตั้งจะไม่ดีกว่า 20m (ความสูงเฉลี่ยของต้นไม้ต้นเดียว) นั่นเปรียบได้กับ SRTMGL1, ความแม่นยำของ GDEM2

ฉันไม่พบว่ามีประโยชน์ในการปรับปรุง SRTM DEM โดยการเติมพื้นที่ปิดบังป่าใน SRTM1GL (เพื่อกำจัดต้นไม้ชดเชยแนวตั้งในแนวต้นไม้) ฉันไม่ใช่ SAR, ผู้เชี่ยวชาญด้าน DEM แต่อย่างใด

จากอาจารย์ INSAR

เรียนเอริค

ฉันได้ยินมาจาก XXXXX ว่าคุณสนใจ DEM (InSAR) ฉันเข้าใจพื้นที่ในเคนยาไหม โปรดทราบว่ามีผลิตภัณฑ์ดังกล่าวแล้วเช่น SRTM DEM และผลิตภัณฑ์จากภารกิจ TanDEM-X ทั้งสองภารกิจ InSAR ได้รับการปรับแต่งเพื่อให้ได้ DEM ที่มีคุณภาพดีที่สุดเนื่องจากทำงานในโหมด bi-static แบบ single-pass ซึ่งป้องกันไม่ให้สัญญาณความผิดพลาดในชั้นบรรยากาศเข้ามาใน DEM ด้วย Sentinel-1a และ Sentinel-1b เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างผลิตภัณฑ์แบบบัตรเดียวเพราะพวกเขาไม่ได้บินด้วยกัน (bi-static) ควบคู่ เป็นไปได้ที่จะสร้าง DEM แบบทำซ้ำพาสแบบคงที่จาก Sentinel-1a หรือ Sentinel-1b แต่การกำหนดค่ารหัสผ่านซ้ำจะแนะนำข้อผิดพลาด DEM ในชั้นบรรยากาศที่มีข้อผิดพลาดหลายร้อยเมตรนั่นคือแย่กว่าผลิตภัณฑ์ DEM ของ เช่น SRTM ซึ่งคุณสามารถดาวน์โหลดได้ฟรีอย่างง่ายดาย ยิ่งไปกว่านั้น

ด้วยเหตุผลนี้ฉันคิดว่าคำขอของคุณอาจไม่จำเป็น โปรดแจ้งฉันหากคุณมีคำถามเพิ่มเติม