SARscape中GaoFen-3雷达数据处理

本文发表于2017-5-27

高分三号卫星是中国高分专项工程的一颗雷达遥感卫星，于2016年8月10日发射升空，最高分辨率可达1米的C频段全极化合成孔径雷达（SAR）成像卫星。高分三号卫星拥有12种成像模式，以满足不同行业的业务需求，常规入射角为20°~50°，单侧视情况下平均重坊周期小于3天。

SARscape软件于2017年6月份发布的SARscape5.4.1开始支持高分三号数据的处理。

下面以一对高分三号L1A数据为例，实验多视、地理编码、定标、InSAR等处理。

数据情况

测试数据由国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心提供，旨在提升高分三号卫星在测绘行业的应用水平，数据版权归属提供方。

测试数据是一对高分三号L1A级别，SLC数据，极化方式：HH和HV，平均入射角42.867°，覆盖宁波区域。

图：数据文件列表截图

处理情况

根据已有的测试数据条件，对这一对数据进行了多视、地理编码、辐射定标、InSAR处理，结果如下。

地理编码

对数据做了geocoding，加入了参考DEM，没有用GCP点，从这个结果上来看，地理位置准确，定位精度能达到1-2个象元。由于测试数据有限，缺少参考信息，所以无法定量的说明精度。

 

图：地理编码后的强度数据叠加Google Earth

 

图： HH和HV极化数据进行RGB组合叠加Google Earth

辐射定标

本测试数据缺少定标系数，无法进行绝对定标处理，地理编码后的结果是DN值，没有得到sigma后向散射系数的值。后期获取到系数再进行辐射定标的测试。

InSAR处理

进行InSAR处理，首先估算数据的基线情况如下图所示：

 

这一对数据的空间基线为605.012米，时间基线为116天， InSAR的2π高程变化为30.796米。

在整景范围的滤波后的干涉图fint上，在方位向上有一些残余条纹，这和公开的GF3的干涉结果类似，很有可能是残余轨道相位， 这个区域大部分是水域和植被覆盖，时间基线也很长，所以只是在城镇和村庄等居民地区域得到一些高相干的信息。

图：去平和滤波之后的干涉图Fint

根据经验去除残余相位之后，效果明显。

 

图：去除残余相位之后的干涉图_refine_fint

对一个典型的子区域进行了处理和分析。中间的干涉条纹应该是高分3数据和SRTM数据（2000年之前获取）之间的DEM变化，在DEM上显示出一些地形起伏的地貌，在Google Earth上显示为人为挖掘后的区域，根据基线估算的结果，这对数据InSAR的2π高程变化约为30米，该区域大约有3个相位变化周期，相应的DEM从红色到绿色（从高到低）的变化是90-100米，在这些年期间，该区域是否发生了小山丘被开采成为平地的现象？ 这是一个很有意思的发现。

 

图 Fint  

图 google earth

 

图：Srtm DEM

SARscape后续计划

基于这次测试，2017年6月将发布SARscape5.4.1版本，初步支持高分3号数据，后续有更多的数据参数和测试数据，软件版本会持续更新。