SARscape5.2-5.6版本新功能介绍合辑

2011年至今,SARscape经历了4.4、5.0、5.2、5.4、5.5、5.6几个大版本的更新(每个大版本有若干小版本),本文总结了SARscape5.2-5.6版本的新功能介绍,方便用户查询。


SARscape5.6版本新功能

SARscape5.6于2020年12月正式发布,匹配ENVI5.6版本,包含以下新功能和功能改进:

  • 数据导入:

  新增支持CAPELLA数据导入

  新增支持CSG数据导入

  新增支持RCM(Radarsat Constellation Mission)数据导入

  新增支持SICD-Polar Format数据

  新增支持Sentine-2下载

  新增多时相Sentinel下载

  新增Tide Height 下载

  改进的通用SAR数据导入工具

  改进的Sentinel-1数据导入工具

  • 基础模块:

  新增船只统计功能

  新增叠掩与阴影掩膜功能

  新增对干涉图的Non-Local Phase Filtering滤波方法

  改进的多视工具

  • 干涉叠加模块:

  新增Tomography时序处理

  PS处理大范围区域时效率提升

  SBAS工具的改进

  时序分析工具的改进

  • 通用工具:

  栅格时序分析工具

  RFI滤波

1、数据导入

  • 新增支持CAPELLA X波段数据的导入

  GEO: Geocoded and Terrain Corrected using a Digital Elevation Model;

  SLC: Single Look Complex (only for image geometry type slant-plane)。


图 CAPELLA X波段数据导入

  • 新增支持COSMO SkyMed 第二代CSG X波段数据导入:

  SCS  Single Look Complex

  DGM  Multi-look Ground Range

  GEC  Ellipsoidal Geocoded

图 CSG数据导入

  • 新增Radarsat Constellation Mission C波段数据导入:

  SLC  Single Look Complex (Complex - C)

  GRD  Ground Range Georeferenced (Detected - D)

图 RCM数据导入

  • 新增SICD Polar format algorithm PFA机载数据支持

图 NGA提供,空间分辨率为10厘米(经过2:2的多视)

  • 支持Sentinel-2的下载

从ESA网站根据输入条件搜索和下载Sentinel-2数据,以便于光学和SAR数据对比。

图 Sentinel-2数据下载工具

  • 支持从两个网站下载Sentinel1数据

ESA查询最新的在线数据,ASF查询历史数据中可用的在线数据,从两个网站上检索和下载数据,减少了下载时间。

图 多网站下载Sentinel数据

  • 新增Tide Height数据下载

下载由潮汐数据库WorldTides提供的潮汐高度测量产品。

图 Tide Height 产品下载

图 Tide Height数据

  • 改进的通用SAR数据导入工具

支持.shp矢量数据和.kml 或 .kmz格式的子区域输入,自动输入子区域,输出文件名不包括_cut后缀。

  • 改进的Sentinel-1 Auxiliary功能

  如果辅助文件未包含在指定的存储路径下,则在处理过程中下载辅助文件

  下载的辅助文件存储在SARscape工作目录中

  在轨道文件被删除后,下载的辅助文件将在处理过程中使用

  • 在Windows操作系统中,软件中进行数据文件选择可以通过OS文件系统资源管理器或ENVI图层管理器选择。

2、基础模块

  • 新增船只统计工具

统计得到某个区域船舶的月平均数量,保存为csv格式的文件,并显示月平均统计图。

图 船只统计工具得到月平均船舶数据和快视图

  • 叠掩和阴影区域掩膜

在地理编码和辐射定标面板,包含Layover and Shadow Mask选项,可生成叠掩和阴影区域的分类文件,用于对数据进行掩膜。用于已知可能的几何畸变和目标,快速分析SAR应用的可行性。

图 阴影和叠掩区域

  • 新增Non-Local相位滤波算法

在对去已知地形之后的相位进行滤波时,新增Non-Local滤波方法。该方法在超高分辨率数据一致性方面表现良好,它保留了点目标,对均匀区域进行了强平滑处理。在所有涉及到干涉图滤波的工具中,都增加了该滤波方法。

图 Boxcar滤波          Adaptive Non-Local InSAR 滤波

  • 改进的多视工具

增加新的多视算法,时间域、频率域

3、干涉叠加模块

  • 新增层析SAR工具

一套完整的工具来处理连续层析成像数据,该技术提供了高程切片,该技术可以利用一系列的干涉图像沿SAR高程方向增强了分辨率。连续层析成像方法使用了时序干涉图的各个时间的相位信息。工具特点如下:

  三维SAR辐射与几何重建

  结果取决于传感器波段,特别适用于L波段和P波段

  支持机载数据进行连续层析成像技术

  为未来欧空局用于森林生物量监测的BIOMASS卫星做准备

  将会支持用于分析美国森林状况的无人机SAR JPL数据(机载)

  城市应用

 

图 LiDAR 地表高度数据

  层析成像技术提供高程切片功能

图 层析成像技术提供高程切片功能

  • PS对大范围处理提高了效率
  • 生成新的meta文件,便于做形变分解
  • SBAS工具的改进

  新文件夹结构

  自动去除不好的干涉图(编辑连接图)

  新的线性模型(一、二次反演)

  使用不同的模型进行第一和第二反演

  在位移和高度反演时避免异常值

  可以计算数据集的最小连接数,避免过多的数据对冗余

  如果在第二步/参数执行插值,位移时间序列值为零

  • 时序分析工具的改进

时序工具中可以对时间序列中缺失的时相进行时间插值,可在工具中选择插值选项。红点显示时间内插值,以快速识别断开的块(断开的时间序列)。如果所有点都以红色显示,则表示所有对应的日期都已被空间插值。

图 时序分析面板功能的改进

4、极化与极化干涉模块

  • 双极化熵各向异性分解

HH/HV或VV/VH双极化数据的alpha -熵分解。

双极化slc数据集的相干矩阵的特征分解。为了便于分析相干矩阵的特征分解所提供的物理信息,定义了两个二级参数特征值和特征向量的函数,该方法对全极化数据有良好的效果。

图 全极化、双极化特征分解

5、通用工具

  • 新增TDM90(World DEM Tandem-X)下载工具

从DLR网站上下载World DEM Tandem-X,90米分辨率,该数据源是最新的免费DEM数据。

图 新增DEM数据源下载

  • 新增GMTED-2010数据源,安装包里提供该高程数据,可离线使用。GMTED-2010替代了之前的GTOPO30数据。
  • 新增输出EnviSeries 为 NetCDF 数据格式。

支持将时序数据输出为NetCDF格式的数据,时序数据包括:ENVI meta files、ENVI Series files、list files。NetCDF SARscape时序数据可以导入到ArcGIS Pro中进行时间和强度的演变。

图 NetCDF SARscape数据可以导入到ArcGIS Pro中进行时间和强度的演变

  • 系统参数的改进

 对高分辨率数据的系统参数进行了细分

  Ultra High Resolution (UHR)

  Very High Resolution (VHR), 分辨率高于3米和6米两个选项

  High Resolution (HR)

  Medium Resolution (ML)

  Low Resolution (LR)

图 系统参数选项的改进

6、集群功能

集群诊断工具新增对集群解决方案进行错误管理,以.zip格式发送给技术支持,以便对可能出现的错误进行快速分析。

  • 增加Error信息处理方法
  • 支持.zip压缩文件,用于快速分析可能的错误
  • 自动识别遇到错误的特定集群机器
  • 支持快速分析

图 集群功能新增快速错误分析的功能

7、其他

  • 从该版本开始,ENVI Classic界面下的SARscape工具不进行更新
  • 从该版本开始,不再更新ACE DEM的获取
  • ESA SciHub Sentinel下载和ASF Sentinel下载,将包含在多下载Sentinel中
  • GTOPO30DEM提取将不再更新
  • 随着科研的发展,Master 和slave术语将更新

SARscape5.5.3新功能

SARscape5.5.3于2020年5月正式发布,匹配ENVI5.5.3版本,包含以下新功能和功能改进:

  • 数据导入:

  新增支持SAOCOM-1数据导入,

  新增支持ASF Sentinel下载

  • 基础模块:

  新增Adaptive Non-Local滤波算法

  改进的AIS数据输入

  改进的单波段图像滤波ANLD

  • 干涉模块:

  新增立体像对集群处理

  新增形变分解工具

  改进的形变建模工具

  • 干涉叠加模块:

  新增矢量合成

  新增Meta文件合成

  • 通用工具:

  新增数据质量分析:RFI滤波

1数据导入

  • 新增支持最新的SAOCOM-1数据的导入

  SLC: Single Look Slant Range Complex

  DI: Detected Image (ground range projected)


图 SAOCOM-1数据导入

  • 新增ASF Sentinel数据下载:

下载ASF网站上提供的Sentinel数据。

图 ASF Sentinel数据下载

2基础模块

  • 新增Adaptive Non-Local滤波算法

专为SAR非自适应噪声设计的降噪方法。该方法源于Deledalle(2009)的论文,在此基础上增加了一个自定义的局部自适应相似概率核。该内核用于克服由强后向散射变化引起的局部畸变,这是典型的原始滤波器设计。利用大规模的并行化,完全利用OpenCL计算,提高处理效率。适用于单波段数据、高分辨率数据、特点是能保留点目标,对均匀区域平滑的比较厉害,多时相和干涉图的Non-Local算法正在开发中。

图 原始数据中等分辨率

图 Gamma De-Map滤波

图 Non-Local滤波

图 高分辨率原始数据

图 Gamma De-Map滤波

图 Non-Local滤波

  • 改进AIS数据导入

   csv格式的数据,可以在相应的参数面板中和系统参数中设置AIS的格式为csv。

图 AIS数据导入

  • 改进的单波段图像滤波ANLD

一种基于像素梯度的滤波方法,不是基于固定窗口的滤波器。

3干涉模块

  • 新增立体像对集群工具

   SARscape集群版本新增了立体像对提取DEM的功能,在SARscape集群工具箱中新增了立体像对匹配(Stereo Matching Process)和偏移量转高程和地理编码的工具(Shift to Height Conversion and Geocoding)

图 集群工具新增立体像对提取DEM的功能

对Cosmo-SkyMed高分辨率数据立体像对,9.2*9.5km2处理范围,单机版和4节点集群,进行立体匹配方法提取DEM。

配置

时间[分钟]

单机

230

4节点集群处理

142

  • 物理建模工具更新:

  新的图形化工具来生成构建2D和3D图像;

  可灵活处理UTM和Lat/Lon坐标系统;

  一种适用于原子能爆炸的新的模型;

  数据采样操作简化;

  线性模型增加了全分辨率的算法;

  界面与下拉菜单都进行了优化;

图 用于绘制采样区域的新面板

图 非线性和线性反演结果可以直接从面板加载和可视化

图 输出数据,显示2D图

图 形变源的二维和三维图可以直接从非线性反演和线性反演面板加载

4干涉叠加模块

  • 新增形变合成功能

可计算出垂直方向、东西方向、任意南北方向的形变量。可以进行2D分解、3D(2D+1D)分解、3D(1D+2D)分解。

  • 2D分解输入数据的要求是:

  1个升轨和1个降轨的几何观测数据(最佳选择)

  2个升轨或2个降轨的几何观测(至少需要入射角差10°,覆盖同一区域)

  • 3D(2D+1D)分解输入数据的要求是:

  1个升轨和2个降轨的几何观测数据(最佳选择)

  2个升轨和1个降轨的几何观测数据(最佳选择)

  3个升轨或3个降轨的几何观测数据(至少需要入射角差10°,覆盖同一区域)

  • 3D(1D+2D)分解输入数据的要求是:

  1个方位向的多孔径干涉/振幅追踪、1个升轨和1个降轨的几何观测数据(最佳选择)

  1个方位向的多孔径干涉/振幅追踪、2个升轨或2个降轨的几何观测数据(至少需要入射角差10°,覆盖同一区域)

为了获得更可靠的分解结果,建议使用更多的输入,因为分解核采用加权最小二乘反演。权重来自于LOS位移精度。

下面是对伊朗巴姆地震,用DInSAR和MAI方位向形变测量结果做的3D分解。输入的数据有四个:升轨LOS方向形变、升轨方位向形变、从左往右依次为:伊朗巴姆地震垂直方向分量,红色代表抬升;东西方向分量,红色代表朝东;南北方向分量,红色代表朝北。



图 3D形变合成功能

  • 新增矢量合成功能

矢量合成,计算出形变在时间序列上的分解或合成,位移分解选项利用从不同采集几何图形中获得的位移测量数据得到位移分量:东西方向、垂直方向、南北方向。

图 矢量合成功能界面

矢量分解对数据的基本要求:

  • 2D分解输入数据的要求是:

  1个升轨和1个降轨的几何观测数据(最佳选择)

  2个升轨或2个降轨的几何观测(至少需要入射角差10°,覆盖同一区域)

  • 3D(2D+1D)分解输入数据的要求是:

  1个升轨和2个降轨的几何观测数据(最佳选择)

  2个升轨和1个降轨的几何观测数据(最佳选择)

  3个升轨或3个降轨的几何观测数据(至少需要入射角差10°,覆盖同一区域)

矢量合并对数据的基本要求:

  • 2个升轨或2个降轨的几何观测(至少需要入射角差10°,覆盖同一区域)

下图是摩苏尔大坝降轨LOS垂直方向的形变速率,红色代表抬升。

图 摩苏尔大坝某点的形变速率,红色代表东西方向,蓝色代表垂直方向

图 两年得到的形变速率矢量结果进行合并


图 两年得到的形变速率矢量结果进行合并,得到时间序列上的形变结果

  • 新增索引合成功能

Meta合成功能,可以计算出形变在时间序列上的分解和合成。位移分解选项利用从不同采集几何图形中获得的位移测量数据得到位移分量:东西方向、垂直方向、南北方向。

图 索引合成功能面板

索引分解对数据的基本要求:

  • 2D分解输入数据的要求是:

  1个升轨和1个降轨的几何观测数据(最佳选择)

  2个升轨或2个降轨的几何观测(至少需要入射角差10°,覆盖同一区域)

  • 3D(2D+1D)分解输入数据的要求是:

  1个升轨和2个降轨的几何观测数据(最佳选择)

  2个升轨和1个降轨的几何观测数据(最佳选择)

  3个升轨或3个降轨的几何观测数据(至少需要入射角差10°,覆盖同一区域)

索引合并对数据的基本要求:

  • 2个升轨或2个降轨的几何观测(至少需要入射角差10°,覆盖同一区域)

下图是一个注水形变区域,3D(2D+1D)形变分解的图示:

图 两组降轨、一组升轨的形变结果,分解得到垂直方向、东西方向、南北方向的形变

图 注水形变区域在垂直、南北方向、东西方向的形变曲线

5通用工具

  • 新增RFI滤波工具

该方法在不降低图像分辨率的前提下,在频域内消除了SLC数据中的射频干扰(RFI),提高了图像质量,同时保留了原RFI所覆盖的地形特征。

图 RFI滤波

图 原始图像

图 RFI滤波效果


SARscape5.5.2新功能

SARscape5.5.2版本于2019年5月发布,匹配ENVI5.5.2版本。

注:已经安装SARscape5.5或之前版本,会提示自动卸载或者手动去卸载SARscape5.5或之前版本,不会影影响之前的许可。

SARscape5.5.2是小版本升级,主要修复一些BUG,以及一些新功能和算法优化:

  • 数据导入

   支持SICD格式的SAR产品数据

   改进AIS数据导入

   改进Sentinel 数据下载工具

  • 基础模块

   改进SAR AIS匹配

   改进DEM融合工具

  • 干涉处理模块

   改进Dual Pair Dual Pair Differential Interferometry

  • 与ArcGIS Pro的集成

   ArcGIS Pro中可以使用更多SARscape工具箱

  • Bug fix

 数据导入

  • 支持SICD格式的SAR产品数据

SICD(Sensor Independent Complex Data)图像格式是美国政府机构使用的一种标准格式。现在可以导入为SARscape格式,进行后续的处理。

  • 改进AIS数据导入

支持消息包括:1, 2, 3, 4, 5, 18, 19, 24, 27。

  • 改进Sentinel 数据下载工具

自动过滤离线数据。

基础模块

  • 改进SAR AIS匹配

SAR AIS Classification工具中,生成三个Shapefile文件:

  • SAR.shp:显示从SAR图像上识别的水面船只或者类似物体。
  • AIS.shp:显示从AIS消息上识别的水面船只或者类似物体。
  • SAR_AIS.shp:显示从SAR图像和AIS消息上匹配的水面船只或者类似物体。
  • 改进DEM融合工具

支持统一坐标参考下shapefile格式和LAS格式的点云数据,期中LAS格式必须是由SARscape软件生成的。

干涉处理模块

多轨DInSAR工具(Dual Pair Dual Pair Differential Interferometry)完全支持Sentinel-1数据。

与ArcGIS Pro的集成

ArcGIS Pro中可以直接使用SARsacpe部分工具,包括:

•  SAR Flood Map

•  SAR Ship Detection

•  SAR DEM Extraction

•  SAR Change Detection

•  SAR Displacement mapping

•  Sentinel-1 download

•  SAR Image Geocoding

•  SAR Time Series

•  SAR Persistent Scatterers

5 Bug fix

修复包括SARscape5.5相关补丁以及最新的一些BUG。主要包括(为了便于理解,这里不做翻译):

•  Burst interferogram phase: jump removal along burst junction

•  Sentinel burst power mosaic: keep original calibration in power mosaic

•  Amplitude tracking refinement and reflattening shift height conversion for ground

range data

•  Cluster interferometric handshake interrupted

•  PS read and write error handler

•  insert_geo_points_flag from preferences

•  Geo-localization for squinted data 

•  Import FSAR 

•  Sentinel Download check validity From / to data 

•  Sentinel Download management empty From / to data 

•  SBAS refinement (GCP in slant range were not correctly propagated)

•  PS using both PALSAR-1 FBD FBS

•  Common preferences: included Restore button 

•  SRTM_3V4: new repository adress 

•  GCP tool: stable delete/selection function 

•  InSAR Tandem-X bistatic DEM Workflow 

•  PS writing file inconsistency 

•  Interferogram Generation error 

•  Calibration problem in Sentinel-1 SLC 

•  Bug fixing in CSV data for Import AIS and SAR AIS classification 

•    PS improvements on atmospheric component estimation for correlated large areas

•    SciHubGet Linux version ID aligned


SARscape5.5版本新功能

SARscape5.5版本于2018年12月发布,匹配ENVI5.5.1版本,主要包括以下新功能和算法优化:

  • 数据导入
    • 新增通用的SAR数据导入工具
    • 支持PAZ-1 数据导入
    • 支持ASNARO-2数据导入
    • ECMWF下载
    • OpenStreetMap数据下载
    • SICD数据支持
    • RISAT-A Level2级数据支持
    • 改进的Sentinel-1下载界面
    • Sentinel-1 Amazon格式支持
    • Sentinel-1的导入支持kml和kmz的感兴趣区域
    •  AIS新消息管理
  • 基础模块
  • SAR AIS分类
  • MICCD工作流(多逆相干变化监测)
  • 数据输入和子区域裁剪流程化工具
  • 干涉处理模块
    • 不使用GCP的流程化工具
    • 建模:斜距合成、计算统计
    • 数据输入和子区域裁剪流程化工具
    • 物理建模:输出结果可视化
  • 干涉叠加模块
    • 增量PS
    • SBAS性能提升
  • 通用工具
    • 数据可导出为SIDD
    • MICCD工作流可生成彩色合成图
    •  DEM提取:支持DTED
    • GPS滤波降采样
    • 子区域裁剪功能支持kml和kmz格式的感兴趣区文件
  • 系统参数
    • 系统参数分为通用参数和定制参数
    • 支持代理服务器
  • 新的图形界面
    • 支持输入输出数据列表
  • 支持ENVI Modeler建模
    • SARscape的功能可以在ENVI Modeler中进行可视化建模
  • 与ArcGIS Pro的集成
    • ArcGIS Pro中可以使用新的SARscape工具箱

1、数据导入

  • 新增常用SAR数据导入工具(Generic SAR Data import)

  一个通用的SAR数据导入工具,工具会自动识别SARscape所支持的数据的传感器类型和数据模式,只要输入同一传感器同一类型的数据,软件自动识别并进行导入,SARscape自动识别的传感器是Single Sensor列表中的传感器,如Sentinel-1、COSMO-SkyMed等。


 
图: Generic SAR data面板
  • 支持PAZ-1数据

西班牙的X波段的SAR数据,SARscape导入的是COSAR(.cos)和TIFF格式的数据,支持的产品为:

     SSC Single Look Slant Range Complex

     MG Multi Look Ground Range Detected

     GEC Geocoded Ellipsoid Corrected

     EEC Enhanced Ellipsoid Corrected

图:PAZ数据导入界面

  • 支持ASNARO-2数据

日本的X波段的SAR数据,支持Level1.1(slc)和Level1.5(地理编码产品),SARscape支持的格式是CEOS格式(NITF2.4和GeoTIFF)

图:ASNARO-S数据支持

  • ECMWF下载

支持查询和下载欧洲中心中期天气预报的天气数据,下载的数据可以通过产品类型进行选择,该工具可以以相同的空间和时间分辨率将ECMWF数据和SAR数据进行叠加。


图:ECMWF数据下载面板

  • 支持下载OpenStreetMap数据

提供OpenStreetMap数据的下载工具,转化为shapefile格式,下载范围支持坐标范围输入、矢量文件输入、范围框输入和已知的shapefile文件。OpenStreetMap数据可以被用户嵌入并集成到SAR数据中。

图:OpenStreetMap数据下载



图:OpenStreetMap数据和SAR数据进行叠加分析

  • SICD格式支持

SARscape支持SICD格式的数据,( SICD是美国政府使用的SAR的复数数据,与传感器无关),目前支持slc格式产品,所支持的传感器有ALOS-2、CosmoSkymed、Radarsat-2、Sentinel-1A/B、TerraSAR-X、TandemX。

  • RISAT-1 Level2数据支持

RISAR数据除了之前支持的SLC数据和地距产品,新增了Level2级产品(地理编码产品)的支持。



图:支持Risat-1 Level2级别数据

  •  Sentinel-1数据下载界面改进

Sentinel-1界面新增设置年月日时间区间的功能,而且,可以设置自动解压。

 

图:Sentinel-1下载界面功能增强

  • Sentinel数据读取其他改进

     Sentinel-1导入工具支持亚马逊格式文件

     数据导入的时候除了支持shape file定义子区域之外,还支持google earth文件(.kml或.kmz)

  • AIS新消息管理

支持国家海洋电子协会(NMEA)的Message 27 (远程自动识别系统广播报文格式)。

2、基础模块

  • SAR AIS分类

该工具允许导入AIS海上交通信息与SAR图像匹配,可以掩膜陆地区域之后检测船只或水域中的类似物体。


图:SAR AIS分类面板

图:SAR数据上监测到的船只与AIS数据叠加

  • MICCD(多逆相干变化监测)流程化工具

   该流程化工具生成RGB彩色合成(MICCD)数据,用于可视化和识别相干时间变化区域。

3、干涉模块

  • 新增无GCP的流程化InSAR处理工具

InSAR提取DEM流程化工具、立体像对提取DEM流程化工具、DInSAR流程化工具、DInSAR MAI流程化工具、振幅偏移量测流程化工具,位移幅值流程化工具,都可以进行无GCP的工作流处理。



图:无GCP文件的流程化干涉处理工具

  • 建模工具新增斜距合成工具

建模工具中新增斜距产品合成工具,用于减去或增加通过正演模拟计算的位移到斜距几何的解缠(upha)或未解缠(fint)的干涉图。该工具的一个典型用途是在出现强信号(例如地震)时减去模型条纹以简化解缠,在解缠之后,可以用该工具添加回模型信号。

  • 建模工具新增计算统计功能

在非线性反演面板新增计算统计功能,允许评估建模的源参数不确定性和权衡所有参数。这是通过添加一些特别的噪声(在空间中相关,对于InSAR)并执行由用户设置的任意次数的反演来实现的。其结果是散射图和概率分布的网格,涉及通过反演获得的所有参数。

 


图:建模工具图表统计

  • 工作流中新增子区域裁剪功能

工作流数据导入的界面,新增一个SAR子区域导入功能,用户可导入子区域的shp/kml/kmz文件,来进行子区域的提取和工作流处理。

图:InSAR流程化工具数据导入界面新增子区域导入功能

  • 建模算法的改进

有几种算法进行了很大改进。在线性反演中,提出了一种新的阻尼方法,基于各源之间的空间关系,不局限于每个源。介绍了Okada震源线性反演的一种新方法:分布滑动,具有倾斜变量,约束在由用户设置(0到180之间)的范围内。

对于非线性和线性反演,现在可以引入“固定源”,这些是参数完全已知的源;当InSAR的结果受到多个事件影响时,且用户只想对其中一些事件建模,其他事件已经用不同的InSAR数据集建模。

  • 建模结果的可视化表达
在任何反演之后,会创建一个带有整体报告的新面板,以立即评估结果的质量。提供有关建模源(源参数、大地矩、事件幅度等)和数据集(残差的RMS、原始数据集的RMS、建议的数据集权重、为InSAR评估的轨道参数)的信息,等)。在非线性反演之后要修正的参数用“***”突出显示:这表示参数搜索范围的变化。

4、干涉叠加模块

  • 可在PS处理中增加数据

在执行增量PS处理的情况下,可加入新的数据参与到PS处理中。若要执行增量PS,使用PS Edit Connection Graph工具进行连接图更新,(不能移动或重命名文件)。增量模式处理时,只对新增的数据进行干涉工作流处理,节省时间。

当完成干涉工作流之后,则可以添加新的图像。执行增量PS时,干涉过程将只对添加的图像进行。从第一步工作流程开始,每一步都必须执行。PS工程文件将被自动更新。

PS Edit Connection Graph工具也可以移除连接图中的某个图像。



图:PS连接图编辑工具用于为PS处理增加新的数据

  • SBAS功能增强

  报告、工程和参数文件进行了更新;

  软件代码进行了重构,在第一次反演、第二次反演和地理编码步骤完全实现多线程并行处理;

  在第一次反演和第二次反演的步骤,提高了间歇SBAS能力以控制图形断开比率;

  第一次反演:最小有效干涉图%(相对于连接图中的初始干涉图的有效相位测量的最小百分比);

  第二次反演:最小有效干涉图%(相对于连接图中的初始干涉图的有效相位测量的最小百分比)和最小有效捕获%(有效捕获的最小百分比,具有至少一个有效相位测量);

  高程小波大小:用于从处理的数据中保留的残余地形的分辨率。

图:SBAS第一次反演面板新增参数

  • 修复了大气估计时高通滤波时第一时相的错误值;
  • 增加了新的位移模型类型,可以在不检索任何残余地形的情况下估计位移模型;
  • 重构了地理编码与矢量结果生成;
  • 在地理编码工具中可加入水体掩膜;

图:SBAS地理编码面板新增参数

  • 增加了新的输出结果(RMSE,间歇SBAS的时相,其中有效的干涉图百分比);
  • 地理编码的矢量是在他们的制图位置,而不是像以前一样的规则网格;
  • 第一次反演速度提高了2-3倍;
  • 第二次反演速度提高了3-5倍;
  • 地理编码和矢量生成提高了5-10倍的速度,数据集越大,加速效果越明显;

图:水体对结果掩膜前后(左:未进行水体掩膜,右:掩膜后)

5、通用工具

  • 数据输出新增生成SIDD格式

任何SARscape产品中都可以输出为与SAR传感器无关的格式(SIDD),是8位nitf数据。该工具主要用于优化原始直方图的拉伸,达到好的SAR数据显示效果。

  • 数据输出新增生成MICCD假彩色合成结果

MICCD工具生成相干性RGB假彩色合成图,用于识别相干空间变化信息。Red = input [1-(Coherence)];Green = input;2 [(1-Coherence)];Blue = input 3 [(1-Coherence)]。

  • DEM提取支持DTED格式

支持DTED格式的DEM,在SARscape的通用系统参数中,可设置DTED路径,路径下包括三个子路径:dted0、dted1和dted2,存放3个级别的DTED数据集。



图:系统参数面板中新增DTED路径

DTED DEM提取需要在源DEM类型中定义DEM级别:DTED-0、DTED-1和DTED-2

DEM自动下载DTED数据

  • 子区域裁剪功能支持kml和kmz文件定义感兴趣区

子区域裁剪除了已经支持的shape文件之外,还可以上传Google Earth文件(.kml或.kmz)来指定感兴趣的区域。

  • GPS-GPS滤波降采样

输出GPS shape文件,可用于可视化,也可用于建模工具,shape文件中的属性名和字段可以在建模工具中使用。

图:GPS滤波工具

6、系统设置

  • 系统参数分为公共参数(common)和特定参数(specific)

系统参数分为公共参数和特定参数,公共参数用于指定SARscape中的一般参数,包括路径、批处理文件名、通用参数、用户帐户、存储和集群参数相关。


图:系统公共参数

特定参数,是与传感器相关的处理参数。有13套选项,用户根据情况选择相应的一套处理参数进行数据处理和分析。

图:系统特定参数

  • 支持Proxy server

支持的代理服务器:如果代理服务器用于访问外部网络,则服务器地址(URL)、用户名和密码可以包括在选项卡中。

7、界面改进

  • 输入和输出文件支持列表形式

在输入和输出文件面板,可以支持列表输出,用户把所要输入的数据路径和文件名存放为文本文件列表,输入即可。

图:支持输入数据列表

8、SARscape可在ENVI Modeler中进行建模 

ENVI5.5版本新增ENVI Modeler建模工具,SARscape5.5版本支持SARscape中的SAR图像处理工具在ENVI Modeler中进行可视化建模,实现SAR数据处理或SAR/光学数据结合处理的工作流。

图:构建SAR数据导入、裁剪、滤波、地理编码和辐射定标处理流程

9、与ArcGIS Pro集成

SARscape5.5可集成在ArcGIS Pro中运行,在Toolbox中有SARscape工具。目前集成的工具如:下载Sentinel1数据、相干性变化监测工具、InSAR干涉处理、DInSAR差分干涉处理等。

图:ArcGIS Pro中的SARscape工具

图:ArcGIS Pro中对SAR数据进行分析

10、其他

  从下一个版本开始(SARscape5.5.1),ScanSAR干涉处理模块不再更新和支持ENVISAT ASAR WS数据的处理;聚焦模块对ENVISAT ASAR WS和ASAR AP的支持也将不再更新。


SARscape5.4.1新功能

SARscape5.4.1版本与2017年11月发布,新增若干功能、有一些算法提升,主要新特性如下:

  • 新增Sentinel-1 RAW数据聚焦功能
  • 增强的Sentinel-1 辅助文件下载功能,包括AUX和CAL文件
  • 增强的Sentinel-1 GRD数据导入
  • 增强的DeGrandi滤波算法
  • 增强的AIS数据导入
  • 初步支持GF-3数据
  • 自动下载ALOS World 3D-30m DEM数据,得到镶嵌之后的结果
  • 合成升轨和降轨数据集得到的水平方向和垂直方向的速率/形变/时间序列形变结果
  • PS集群产品(需要许可)
  • 支持时序结果生成时序文件
  • 加载SAR数据时自动拉伸显示
  • 生成SARscape批处理文件时自动生成SARscape Batch和SARscape ENVI Task 脚本
  • 系统参数中新增两个选项卡(Scihub Sentinel 和AW3D30)

1、Sentinel-1数据相关功能

  • 增强的Sentinel-1 GRD数据导入 
    • 如果在数据导入时候输入地理坐标系的shp文件,只导入包含该范围的数据
    • 自动镶嵌相邻数据,如果输入的数据是同一轨道相邻数据,在导入的时候会自动镶嵌
  • 增强的Sentinel-1 辅助文件下载工具
    • 辅助文件用于提供该数据的一些特殊信息,包括aux_ins、aux_cal,不同于轨道文件的地方,更新数据存储信息,用于Sentinel-1数据的聚焦。
  • Sentinel-1数据聚焦
    • 初步的Sentinel-1 raw(0级)数据聚焦功能,聚焦后得到的slc数据可以用于干涉处理,需要注意的是,该工具聚焦得到的结果不能和其他来源的聚焦结果共同使用。

图 哨兵1 RAW数据聚焦功能

2、通用功能

 
  • 对一些时序结果生成时序文件 
    • 多时相滤波
    • 配准
    • 地理编码
    • SBAS
    • CCD 时间轴
  • 加载SAR数据时自动拉伸显示
    • 在ENVI的头文件.hdr中加入了SAR数据显示的默认拉伸方法
  • 系统参数中新增两个选项卡(Scihub Sentinel 和AW3D30)

图 新增设置下载哨兵数据和Alos world 3D dem的用户名和密码选项卡

  • 批处理面板中新增两个选项:” Generate SARscapeBatch script”和” Generate Task Script”。
  • 生成SARscape批处理文件时自动生成SARscape Batch和SARscape ENVI Task 脚本,每个批处理脚本和Task脚本会生成脚本代码。

图 自动生成SARscape批处理脚本

图 生成的的批处理脚本IDL代码

生成的IDL脚本,用户可以自行修改,如修改输入与输出路径,可以生成一个新的批处理脚本。

“Generate Task Script”按钮可自动将SARscape批处理文件生成SARscape ENVI Task。并提供了ENVI Task的使用示例代码。

图 自动生成ENVI Task文件

图 帮助中提供的Task示例脚本

 

3、数据导入功能

 
  • 新增初级的GF3号数据导入工具(支持SM Stripmap Slant Range Single和全极化)

 图 GF3号数据读取工具

  • 增强的AIS数据导入工具,支持CSV格式数据

图 导入AIS数据的时候可以选择csv格式

图 读取csv格式的ASI数据,得到shp结果

 

4、常用工具

 
  • 新增ALOS World 3D - 30m产品下载工具,用户可以注册以下链接:

http://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/aw3d30/registration.htm.

图 ALOS World 3D 30米DEM下载官网

图 ALOS World 3D 30米DEM下载工具

5、基础模块

 
  • DeGrandi filtering滤波采用Frost或Gamma滤波两种滤波核。

 

6、干涉模块

 
  • 新增工具,用于合成升轨和降轨数据集得到的水平方向和垂直方向的速率/形变/结果,最终结果重投影到垂直和东西方向。 
 

图 升、降轨结果合成工具

 

7、干涉叠加模块

 
  • 新增PS 集群产品(需要SARscape集群许可)。

以下是一个效率测试:数据是25景TerraSAR-X条带模式数据,8km*14km,使用DEM配准,原始分辨率地理编码。单机版时间是22小时,4节点的集群版本用时7.5小时,16节点集群版本用时3小时。

图 PS集群版本处理效率

8、不再更新的功能

SARscape5.4版本之后,ENVISAT WS和ENVISAT AP数据的聚焦功能将不再更新。 

9、其他

随后的版本将会更新以下两个问题

  • 有时会出现Sentinel-1数据的slc地理编码的结果和GRD产品在经度上存在一些10米左右的偏差
  • ScanSAR干涉模块将会支持PALSAR2 scanSAR 的burst模式

SARscape5.4新功能

SARscape5.4于2017年1月正式发布。在SARscape5.4中,支持更多的SAR传感器类型,新增很多实用的工具,改进的算法让处理效率更高,新支持集群处理等。

SARscape5.4主要有以下几个方面的改进:

  • 新工具:新增Sentinel-1轨道文件下载功能,可以下载和保存轨道文件
  • Sentinel下载工具支持断点续传功能,提高下载效率
  • DeGrandi 滤波处理效率提升并支持更大的数据量
  • 支持TSX 和PALSAR2 ScanSAR模式数据的干涉处理
  • 新工具:船只探测
  • 新工具:移动目标探测
  • 新的相干处理流程化工具
  • 新增SRTM-1v3 DEM(30米)数据的自动下载工具
  • SBAS和CCD集群处理产品(需要单独的许可)

注:SARscape5.4版本配套的ENVI版本是ENVI5.4

 

1、Sentinel数据工具

 
  • Sentinel下载工具支持断点续传功能,提高下载效率
  • Sentinel-1数据导入工具增加如下功能:
    • 如果数据是双极化的数据,可以只选择一种极化方式的数据导入;
    • 可以选择是否生成多视的强度数据(_pwr);
    • 支持子区域数据导入:如果数据导入时输入了地理范围矢量文件,则会输出该子区域的结果;
    • 自动镶嵌多景连续数据:如果数据导入时输入的是同轨道连续获取的数据,则会输出镶嵌结果。
  • Sentinel-2数据下载
  • 新增Sentinel-1轨道文件下载功能,可以下载和保存轨道文件
  • Sentinel下载工具可下载Seninel-1 SLC和GRD数据的.kml文件以供预览

 

2、一般功能

 
  • 数据处理时,可以设置参数自动生成PNG格式图片以方便查看
  • 支持匈牙利坐标系统(Hungarian cartographic system)
  • 相位转高程时可以生成地理坐标系和/或投影坐标系的结果
  • SARscape数据导入工具嵌入到ENVI菜单中“Open As->SARscape”
  • 有的数据导入工具支持子文件夹下的特定文件自动识别,进行数据批量导入。如Sentinel数据的manifest.safe文件,可识别输入路径下的所有该文件并进行导入。
  • 系统参数面板中新增选项可设置是否自动显示结果(适用于大数据量的处理)
  • 新增SARscape头文件查看器
  • 新增默认参数:“Squinted Data”和“TSX_ScanSAR”
  • 集成OpenCL CPU-only runtime自动更新到Intel16.1.1版本(仅在Windows操作系统)
  • 新增“Diagnostics->Check OpenCL config”功能,以管理员身份运行可快速查看所选择的OpenCL平台

3、数据导入

  • Radarsat-2数据导入工具支持NITF格式
  • Tiff数据导入工具支持分块存储的tiff和RGB数据

4、通用工具

  • 新增自动下载SRTM-1v3 DEM(30米)工具
  • 用户自定义大地水准面工具。用户可以输入和管理自己的大地水准面文件,自定义的大地水准面可在支持该文件的处理中使用(目前支持相位转高程)

5、核心模块

  • 新工具:船只探测
  • 新工具和新的流程化工具:移动目标探测
  • 新的相干性处理流程化工具:
    • 相干性CCD时间轴流程化工具
    • 相干性MTC RGB流程化工具
    • 相干性COV-PWR-CC RGB流程化工具
  • DeGrandi 滤波处理效率提升并支持更大的数据量

6、干涉处理模块

  • 集群相干性变化监测CCD流程化工具(在SARscape集群产品中)

7、干涉叠加模块

  • SBAS集群工具(在SARscape集群产品中)
  • PS处理效率进一步提升

8、ScanSAR干涉处理模块

  • ScanSAR干涉处理模块支持TSX和PALSAR2产品

9、其他

以下两个问题将会在下一版本中修复:

  • 有时会出现Sentinel-1数据地理编码的slc文件和地理产品GRD之间存在纵向的错位(大概10米)
  • 下个版本将支持PALSAR2 ScanSAR burst模式数据的干涉处理 

SARscape5.2版本新功能

SARscape5.2版本于2015年8月正式发布,该版本全面支持哨兵1号数据。新功能主要包括:

  • 支持Sentinel-1 IW(TOPSAR)干涉处理
  • 支持Sentinel-1数据下载
  • 支持PALSAR-2 ScanSAR 全孔径干涉处理
  • 干涉处理中使用并行运算提高处理效率
  • 支持F-SAR机载雷达
  • 工作流可以保存也可以一键式全自动实行
  • 新的安装程序

1、哨兵1号数据处理

  • 支持哨兵1号数据 TOPSAR和Stripmap数据的干涉和干涉叠加处理,包括光谱差异的精确配准;
  • 支持哨兵1号超宽幅模式的强度数据处理;
  • 系统参数中新增“SENTINEL_TOPSAR”参数,专门针对哨兵1号 TOPSAR模式数据处理的系统参数;
  • 可以自动识别哨兵1号传感器的数据类型;
  • 可以直接在Sentinel_slc_lise_file文件上进行子区提取,用_pwr文件作为参考文件;
  • 数据导入工具包含哨兵数据下载的功能;
  • 支持补偿(RES)和精度(POE)矢量产品。

2、数据导入功能

  • 可以自动识别TSX传感器的数据类型;
  • 支持F-SAR机载雷达数据的导入;
  • 支持AIS船舶交通信息数据的导入。

3、数据基本处理模块

  • 最新的De Grandi多时相滤波算法;
  • 对双极化数据新增De Grandi 滤波功能;
  • 支持分类数据的反地理编码,使用Last valus=ture选项。

4、干涉处理模块

  • 干涉处理中使用并行计算提升速度,相关的处理有:配准、干涉图生成、相干性计算、去除残余相位(尤其去除低通组分)、去平、滤波、对哨兵数据TOPSAR模式用光谱差异估算配准残差;
  • MAI处理速度提升;
  • 基线估算的处理速度提升,尤其是SBAS连接图计算的时候,和立体像对基线估算时;
  • 在相干性计算的时候能去除局部残余相位;
  • 在标准界面中有相位编辑的功能,支持ROI编辑。

5、干涉叠加处理模块

  • PS子区域编辑工具;
  • 在PS处理中基于SVD(单一值分解)的新的镶嵌算法;
  • 可以生成斜距的PS的矢量结果;
  • 在PS处理时特定的子区域可以用新的工具重新处理(PS计算出特定的子区域)。

6、ScanSAR干涉处理模块

  • 支持PALSAR-2 ScanSAR数据和全孔径ScanSAR产品干涉处理(初步支持)。

7、极化和极化干涉处理模块

  • 新增Krogager极化分解。

8、通用功能

  • General Tools->Data and Quality Analysis中新增多普勒估算功能(Doppler Estimation tool)。

9、其他

  • 一键式流程化处理,自动执行所有的步骤;
  • 工作流可以保存和导入;
  • 新增地球重力模型EGM2008;
  • 支持SIRGAS2000(美洲地理坐标系统);
  • 新的安装程序;没有安装界面,直接自动安装到系统中;
  • 用IDL脚本读写SARscape的.sml文件时使用新的IDL API;
  • 帮助文档中有新的IDL示例代码;
  • 修复了几个bug改善了一些问题。

10、修复的问题

  • 解决了哨兵1号的地理编码后的slc数据和地理编码后的GRD数据有错位的情况;
  • 当DEM没有覆盖整个SAR数据范围时,合成的干涉图会有问题,当数据范围大的时候会发生这样的情况,解决方法是用更大范围的参考DEM数据或者是把SAR数据做一个裁剪;
  • 有时候在输入GCP文件后,Next按钮就不见了,可以点击Back和Next按钮激活一下;
  • 当输入GCP文件后,界面就不动了,得重新启动一个新的工作流,这种情况只在Linux系统下发生;
  • GTOPO30下载,2015年8月之后,GTOPO30 dem就不能再下载了因为ftp变了,可以从USGS网站上下载瓦片文件https://lta.cr.usgs.gov/GTOPO30,然后把压缩文件拷贝到“GTOPO30_DIR”文件夹下面,在preferences->Directories中可以链接到这个文件夹下面。
posted @ 2022-05-30 09:57  ENVI-IDL技术殿堂  阅读(6088)  评论(2编辑  收藏  举报