Sarscape5.6版本中导入外部控制点、写入精密轨道文件与GACOS用于大气相位

SARscape中导入外部GCP点用于轨道精炼SARScape使用GACOS数据SARscape导入哨兵1数据自动读取轨道文件

图腾许伟

1800人浏览 · 2023-10-20 15:36:08

图腾许伟 · 2023-10-20 15:36:08 发布

PART1: SARscape中导入外部GCP点用于轨道精炼

https://www.cnblogs.com/enviidl/p/16524645.html

在SAR处理时，有时会加入GCP点文件，SAR处理中用到的控制点分为两类：用于校正地理位置的几何控制点（Geometry GCP）和用于轨道精炼的控制点（Refinement GCP）。

轨道精炼控制点在以下处理步骤使用：

InSAR/DInSAR处理工作流：/SARscape/Interferometry/Phase Processing/4 - Refinement and Re-flattening
立体SAR处理工作流：/SARscape/Interferometry/Stereo-Radargrammetry/2 - Shift Refinement and Re-flattening
MAI处理工作流：/SARscape/Interferometry/MAI Processing/2 - MAI Refinement and Re-flattening
SBAS处理工作流：/SARscape/Interferometric Stacking/SBAS/3 - Refinement and Re-Flattening
轨道精炼GCP点的选择常规方法是在轨道精炼的步骤，输入文件和DEM以及参考文件，手动在输入文件上选择GCP点。

有些情况下，用户希望能从已有的底图上（光学底图或GoogleEarth上）选择GCP，或者通过已有点坐标来生成GCP文件。比如做地表形变测量时，用户基于对工程区已有的经验，在光学底图上能确定稳定的点的位置，那么在光学底图上找到的GCP点如何导入SARscape中用于轨道精炼呢？本文以SBAS工作流，从Google Earth上选择GCP为例，介绍从已有底图上选的GCP点用于轨道精炼方法。

以下的操作是在SBAS工作流已经完成了连接图生成、干涉工作流之后进行：

第一步

，打开工程区的kml文件，在Google Earth上，使用工具，在工程区内定位若干个GCP点（点要位于没有形变的位置、最好是人工地物上，相干性高），将位置另存为kmz文件。
在这里插入图片描述

第二步

：在ArcGIS中，将kmz文件转为shapefile文件，工具是kmz to layer，再将layer另存为shapefile文件。

注：此方法仅供参考，把kmz转成shapefile即可。
在这里插入图片描述
注：以上两步是在Google Earth上选GCP点的操作，如果用户要在地理坐标的光学底图上选GCP点，直接在ENVI或ArcGIS中生成shape矢量点图层即可。如果有已知的GCP点的xy坐标，直接用点坐标文件生成shape文件即可。

第三步：

将上一步得到的地理坐标系的shp，在SARscape转为SAR坐标系的shapefile文件。打开/SARscape/Basic/Intensity Processing/Geocoding/Map to SAR Shape Conversion工具。

Input Files：

Input File：选择上一步准备好的地理坐标系的shapefile文件；
Input Reference File：选择SAR坐标系的参考数据，（在接下来的轨道精炼处理中，GCP点要在哪个图像上使用，就选哪个），此处选择干涉工作流中生成的某一对像对的fint文件作为参考数据；
Optional Files：输入用于几何校正的GCP文件，此处不输入。
DEM/Cartographic System：输入参考DEM或者选择坐标系，作为地理坐标系的参考，此处输入参考DEM文件。

第四步：

在轨道精炼一步，选择GCP的界面上，导入上一步生成的斜距shapefile文件，即可进行轨道精炼。

在轨道精炼数据输入面板上，输入工程文件，点击Create GCP，选择input file和参考DEM文件，点击Next，
在这里插入图片描述
图点击Create GCP

在GCP生成面板上上，点击Load GCPs，选择上一步生成的SAR坐标系的shapefile文件，导入GCP点，可检查点在参考图像上的位置，如果有不在图像范围的GCP点，删除即可。导入的GCP点号有乱码的情况，忽略即可。也可以手动再添加新的GCP点。
在这里插入图片描述

图点击Load GCPs导入SAR坐标系的GCP点shapefile文件
在这里插入图片描述

注：有的版本不支持shp中的中文属性内容，可将shp中的相应中文字段删掉即可，再使用，如下图：

图编辑shp点的属性表
切换到Cartographic System，选择地理坐标系：GEO-GLOBAL-GEO-WGS84
在这里插入图片描述
切换到Export面板，设置输出xml点文件的路径，点击Finish。

在面板上确认输入生成的控制点文件之后，进行轨道精炼操作即可。

PART2: SARscape导入哨兵1数据自动读取轨道文件

https://www.cnblogs.com/enviidl/p/16333401.html

在SARscape中，哨兵数据导入之前，将数据的轨道文件放置于系统指定的目录下，软件在导入数据时将自动读取相应数据的轨道文件，不需要手动依次输入。

本文在SARscape5.6.2版本中操作，其他版本操作相同。

操作方法如下：

第一步，

打开系统参数/SARscape/Preferences/Preferences common，在系统参数面板中，Directories and batch file name选项卡中，Sentinel-1 auxiliary directory指定一个用来存放哨兵数据轨道文件的路径，注意文件夹均为英文命名。点击OK。

在这里插入图片描述
图在系统参数中指定哨兵数据轨道文件的存放路径

第二步，

在该路径下新建文件夹，命名为：AUX_POEORB，将下载好的哨兵数据精密轨道文件直接放在该路径下。该文件夹中可以放所有时间的精密轨道文件，程序会自动挑选。

注：1、如果要使用到回归轨道文件，可以建一个名为AUX_RESORB的文件夹，将回归轨道文件放于该文件夹中，如果不使用回归轨道文件，可以不建此文件夹；

2、程序会首先在AUX_POEORB文件下中查找精密轨道文件，如有，就直接使用，如没有，再会在AUX_RESORB文件夹中查找回归轨道文件，如果两个文件夹中都没有查找到相应轨道文件，程序会使用哨兵1数据元数据自带的轨道信息进行导入；

3、如果数据要进行干涉处理，导入时建议使用精密轨道文件。

在这里插入图片描述
图将下载好的精密轨道文件放在系统参数指定的位置

第三步，

打开菜单/SARscape/Import Data/SAR Spaceborne/Single Sensor/SENTINEL-1，在数据Input File List面板上，输入需导入的哨兵1数据，可输入一景，也可以同时输入多景（5.6.2版本直接输入压缩包即可）。

在这里插入图片描述
图哨兵数据导入界面

执行哨兵1数据导入之后，如果没有找到对应数据的精轨文件或回归轨道文件，会有相应的提示，如下图。

在这里插入图片描述
图未找到轨道数据的提示

注：如果使用的是5.2.1版本，输入数据面板中，下面输入轨道文件的地方空着即可，如下图：

在这里插入图片描述
图 5.2.1版本的哨兵数据输入界面

PART3: SARScape使用GACOS数据

https://blog.csdn.net/qq_41159191/article/details/127453080

1 GACOS数据下载

GACOS官网

http://www.gacos.net/

在这里插入图片描述
Time of insterest（in UTC）时间设置
这个在数据名称里面可以看到，如果数据的条带一致，那么每日拍摄时间应该也是一样的，如下图红框所示，T后面的数字就是HHMMSS，即10时18分43秒

选择二进制文件Binary grid
在这里插入图片描述
提交之后，如果没有出错，会弹出这个界面

2 GACOS数据处理

2.1 查看数据

下载好的GACOS数据为tar.gz格式
在这里插入图片描述
解压数据并查看Readme
GACOS tropospheric delay maps are given in a grid binary format (4-byte float little endian, naming
convention YYYYMMDD.ztd).

2.2 Import GACOS

工具路径/SARscape/Import Data/Other Format/GACOS，打开后会弹出help界面
在这里插入图片描述
弹出提醒，点击是，然后就可以看到Import Gacos了

输入GACOS数据，记得先解压，因为导入时候只能选择.ztd和.ztd.tif格式的数据，而下载好的数据是tar.gz格式的压缩包文件

快视图和导出设置

这一步很快，立即完成
在这里插入图片描述

2.3 GACOS用于大气相位延迟校正

工具地址：/SARscape/Interferometry/Interferometric Tools/Atmospheric Phase Delay Correction

输入干涉图fint和斜距dem（srdem）
在这里插入图片描述
输入主master从slave影像的GACOS数据，一定要看准日期

在Parameters中的Atmosphere External Sensors（大气外部传感器）中选择GACOS

导出数据

2.4 GACOS用于高程校正

高程校正，只需要在optional files中选择解缠文件
在这里插入图片描述
在parameters中勾选atmosphere height correlation flag（大气高度相关标志）为True
通过选择此标志，算法会估算并从每个干涉图中删除大气的高度相关成分，使用“高度相关窗口大小 [m]”（大气部分）参数来定义过滤器的大小。
在这里插入图片描述

3 GACOS在SBAS-InSAR中的使用

工具：/SARscape/Interferometric Stacking/SBAS/2 - Interferometric Process

使用方法：
将之前import好的GACOS数据导入对应的列表，在SBAS Interferometric Process的位置为Optional Water Vapour File List
在这里插入图片描述
如果要使用GACOS数据，请务必添加以下引用：

Yu, C., Li, Z., Penna, N. T., & Crippa, P. (2018). Generic atmospheric correction model for Interferometric Synthetic Aperture Radar observations. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 123(10), 9202-9222.

Yu, C., Li, Z., & Penna, N. T. (2018). Interferometric synthetic aperture radar atmospheric correction using a GPS-based iterative tropospheric decomposition model. Remote Sensing of Environment, 204, 109-121.

Yu, C., Penna, N. T., & Li, Z. (2017). Generation of real‐time mode high‐resolution water vapor fields from GPS observations. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 122(3), 2008-2025.

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