SARscape Q&A：一些有关SAR处理的基本问题
本文总结了SARscape常见的一些问题和解答，其中还包括了对SAR数据处理时可能会遇到的问题。不仅可以帮助了解SARscape，还能了解SAR方面的知识。
Q. – 要运行SARscape软件，电脑上必须装ENVI并且有ENVI的许可吗？
A. – 是的.
Q. - SARscape支持的操作系统有哪些？
A. -
Q. – SARscape软件采用的是硬件狗加密的形式，如何确定许可里面有SARscape的哪些模块？
A. – 可以双击SARscape安装包中的"get_client_id.exe"文件, 会显示相关的加密狗的信息 (如：许可期限、可用模块等)
注：老版本采用此方法，新版本的加密方式是激活码，模块可在许可面板的View license中查看.
Q. – 要运行SARscape软件，ENVI至少是哪个版本？
A. –ENVI从5.4版本开始，支持所有SARscape的功能
Q. – SARscape软件LINUX版本的，要比WINDOWS版本的好用吗？
A. – 是的，在绝大部分的处理上，在相同的硬件环境下，LINUX平台要比WINDOWS平台运行效率高. 而且，比如说大数据量的处理（好多个G），在WINDOWS平台下可能会报错，在LINIX平台下可以顺利的运行。
Q. – 要运行SARscape，是否必须有IDL环境？
A. – 不需要.
Q. – 在SARscape中生成的数据，可以用ENVI的功能进行处理，然后再在SARscape中处理和使用吗？
A. – 可以，用专门的数据导入功能，该功能可以将开始生成的SARscape结果的信息保存，不过要注意的是，在ENVI中处理之后的数据，栅格数据的参数（如行列号）要保持不变。
Q. – SARscape中可以自定义SAR传感器吗，读取自定义传感器SAR数据和在SARscape和ENVI中处理？
A. – 可以。用户可以根据在“custom”自定义传感器中提供的通用的数据格式来读取用户自己的SAR数据。在做聚焦处理的时候，SLC文件需要准备成SARscape标准的数据格式：浮点型的复数矩阵数据文件，以及两个头文件：.sml文件和.hdr文件。其中，.sml文件是SAR的参数说明（SARscape用来读取SAR数据的参数），.hdr文件是基本的栅格数据说明（ENVI读取数据的参数）。
SARscape头文件（.sml文件）中的字段"SensorName>CUSTOM是自定义传感器的标识，可以让软件在所有处理时能正确的识别数据类型和进行处理（如辐射定标）.
Q. –如何处理Error信息？
A. –错误由很多原因导致，有可能是输入了错误的数据、不正确的参数、或者软件本身的bug，当有错误信息的时候，您可以：
1) 查看错误信息的内容；
2) 查看SARscape帮助中提供的该步操作的内容，核对"Default Values"默认参数中的设置，从而检查是否由于错误的设置导致的错误；
3) 当不能确定错误原因时，将程序自动保存的错误报告发送给当地的SARscape技术支持
Q. – 每次操作的参数，输入/输出的文件列表，在SARscape4.0版本中是存放在输入文目录中，在4.1版本中，找不到这些文件了，是存在别的路径下了吗？
A. – 从4.2版本开始，很多处理的参数都保存到SARscape的默认路径下了，这些临时文件会被不断更新，存放的是最后一次的结果。
Q. – 运行该软件有屏幕分辨率的限制吗？
A. –分辨率至少是1024X768. 再小的话可能一些参数面板和按钮不能正常显示。
Q. – SARscape对硬件环境有哪些要求？
A. – 硬件环境至少是：内存：4G及以上、硬盘空间：50G及以上、处理器：少2核，支持SSE2，支持Opencl Runtime，1G内存以及FP64。这些需求被作为启动软件的最低要求提供。一般情况下，SAR处理非常需要资源，根据通过SARscape执行的数据集和操作的类型，应该使用明显更好的硬件配置。这也适用于用于存储输入数据、结果和临时/中间副产品的硬盘驱动器的大小。
Q. - SARscape支持32位操作系统吗？
A. –不支持，SARscape需要在64位的WINDOWS 32或LINUX 系统上运行。
Q. – SARscape是否能利用多CPU环境？
A. –利用多核资源优化数据处理是一项正在进行和不断改进的工作。有些功能已经能利用多核的优势，提高处理效率。
Q. – 为了保证处理效果，建议选择哪种SAR数据类型/格式？
A. –建议选择带有原始几何信息的（如斜距产品）数据产品，这种数据典型的是单视复数（SLC）产品，这种数据无论是几何信息还是辐射信息，都保留的是最原始的。相反的，应该尽量避免选择地距产品（如ERS PRI, Radarsat-1 SGF, ENVISAT ASAR IMP or APP等），因为很多情况下，这种数据的几何信息和辐射信息已经削减了，而且，一般已经用参考椭球高程做过了局部的辐射校正。此外，SLC数据包含强度和相位信息（而地距产品只包含多视后的强度信息），不仅可以做振幅图像的解译，也可以做干涉测量。
Q. – 在SARscape中处理的数据，会自动的生成8位的TIFF数据，如何可以设置让自动生成32位或者16位的TIFF数据？
A. –SARscape中自动的生成8位的TIFF数据，主要用来直接打开数据可视化查看，所以SARscape对TIFF数据做了拉伸，而数据的所有信息（如地理编码和辐射定标之后的结果）保存在数据结果中（如地理编码后的结果_geo），是32位的浮点型数据，和两个头文件，用户可以用ENVI的输出数据功能，另存为TIFF或GeoTIFF格式（16或32位）或者其他数据格式。
Q. –SARscape支持NITF格式吗？
A. – SARscape直接支持的NITF数据格式目前只有SAR-Lupe数据，其他的NITF格式的数据可以先在ENVI中读取，再通过数据导入成SARscape的数据格式。
Q. –“0-多普勒效应”和“非0-多普勒效应”数据的区别是什么？
A. - “0-多普勒效应”几何的意思是象元的多普勒效应是被压缩的，在聚焦的时候，象元的位置和多普勒抛物线的最高点是一致的；“非0-多普勒效应”（或斜距几何）的意思是，在聚焦的时候，象元的位置是和后项散射系数的最高点一致的。需要注意的是，这两种情况，都保留了原始的相位和光谱信息。
所有的SARscape功能都支持这两种几何形式的数据，不同几何形式的数据也可以组成一对数据来处理，如干涉测量中的主从像对。
Q. – SARscape可以对其他软件中处理的数据结果进行进一步处理吗？比如在ROI_PAC中处理得到的干涉图，能在SARscape中进行后面的处理吗？
A. – 在SARscape中可以读入这样的结果数据，比如一般的二进制格式或者tiff格式的，但是SAR数据原始的参数信息，如轨道信息和其他存在SARscape头文件中的信息，还有相关的信息（比如主-从振幅信息和其他的）都丢失了，所以就不能做后续的处理了。
Q. – 为什么在处理中点击输入数据的时候，没找到数据文件？
A. –在直接找不到输入数据文件的时候，点击文件类型"File Type" ，只有文件符合相应的扩展名的时候才能自动列出来，在文件类型后面选择*号，可以列出所有的数据文件。
Q. – 在处理中会生成一些不必须的输出文件，能否不将这些文件输出到硬盘里？
A. – 一些处理会生成一些临时文件，如果想在处理结束后自动的删除掉这些临时文件，可以在Default Values>General 面板选中"Delete Temporary Files"选项。
Q. – 为什么每一步会自动生成TIFF数据？
A. – 输出的TIFF数据目的是将结果可视化，这些文件比较小，读取起来方便（不论是振幅还是相位数据），如果不想输出TIFF格式的结果，可以在默认参数的面板中把Generate Tiff的功能关闭掉。
Q. – 我正在处理PALSAR FBS和FBD数据，后者的距离向分辨率较低（大概是前者的2倍），想知道SARascape是如何处理不同分辨率的数据的。
A. – 对这种情况，软件在做配准的时候会做处理，配准后的结果分辨率是一致的，基础处理和干涉处理都可以用FBS和FBD的数据，当其中一个作为参考数据的时候，另外一个就会重采样到参考图像上，比如输入FBS或者FBD作为参考数据，重采样意味着对从影像的过采样或者采样不足，在处理面板中的视数设置会根据参考影像的情况来设置。
Q. – 为什么输入TerraSAR-X的SLC数据，输出的数据是两个波段的？
A. – 一些短的复数格式，如TerraSAR-X和Tandem-X，输入的时候会保留原始的数据（16位的实部和16位的虚部），这样存储可以减少输出数据的数据量， ENVI中可以正常打开和显示这样的单波段数据。短的复数数据包含两个波段（分别是实部和虚部），用Tools>Transform Raster Data功能，可以将这样的数据转换成单波段的浮点型的数据（Data Type>Complex 32）。
Q. – 使用双星（Bistatic） 模式的Tandem-X数据有什么优点？
A. - Tandem-X和TerraSAR-X是一对姐妹星，可以获取到精确的TS-X的数据，这一对卫星的运行模式为：其中一个发射和接收电磁波，另一个只是接收电磁波，即双星模式，这样可以采集到同步信号，不用做时间去相关（对生产DEM非常有优势）。
Q. – 支持的DEM有哪些？如何读取这些DEM数据？
A. – 在数据源方面（如数字化的地图、遥感数据中获取的DEM、航空摄影测量产品），任何DEM都可以。考虑到DEM的可靠性对结果的质量有很大的影响，可以在数据输入的面板选择数据单位“Data Units”，将数据准备成二进制的数据（比如BIL形式的）或者TIFF数据。
Q. –输入TIFF格式的DEM报错的问题
A. – 不是所有的TIFF格式都是SARscape直接支持的。当DEM是以分块的形式存储的TIFF，是不能直接输入的，可以先将分块存储的TIFF数据转成ENVI标准格式（在ENVI中可以做），然后再在SARscape中导入ENVI标准数据，生成SARScape数据的头文件。
Q. – 可以用ASTER的DEM吗？这种DEM数据可以用于SARscape中的数据处理吗？
A. –SARscape可以支持任何的DEM数据。我们做过测试，对ASTER DEM和SRTM-3的DEM，发现在绝大多数情况下，SRTM都要优于ASTER的DEM（在ASTER DEM上发现了很多人工制作的地方）。而两个数据的区别在于：
- SRTM 的产品可以通过工具，利用SAR数据的覆盖范围自动的提取和镶嵌；
- ASTER 的产品, 和其他的DEM产品不能利用"Tools>Digital Elevation Model Extraction"功能得到，必须用通用数据输入的功能可以生成。
Q. –下载路径有默认的位置吗？比如SRTM-3或GTOPO30数据的下载。
A. – 内置下载链接的每种版本的DEM，在下载的时候会自动生成相应的路径，为"SARMAP SA\SARscape x.x.xxx\work"，可以在设置里面修改默认的路径。
Q. –有无默认的存储精确轨道参数的路径？软件可以自动读取和使用
A. – 用户提供的精确的轨道参数，当软件在读取数据的时候可以自动提取和使用的，可以在Default Values>Directories下面设置路径。该功能只是针对ENVISAT ASAR数据的。
Q. –可以在图像的某个子区域使用更新了的轨道参数吗？
A. – 是的，更新轨道参数的功能可以对整景影像也可以对一部分图像做，如果要对一个子区域做的话，必须事先用Sample Selection功能提取出子区域。
Q. – 在处理SAR数据的时候可以用更精确的轨道参数吗？有什么主要的优点？
A. – ERS, ENVISAT ASAR 和 RADARSAT-2的数据产品支持更新的轨道参数。对于ERS，SARscape有功能更新原始的轨道参数；对于ENVISAT ASAR，可以在1级数据的导入或0级数据聚焦处理的时候输入更精确的轨道参数；对于RADARSAT-2数据，当输入数据的时候可以输入精确的轨道信息。
利用精确的轨道信息的优点主要体现在干涉测量的时候，特别是对去除轨道相关的干涉条纹，典型的是在输出的轨道位置上有错误的情况（即使是约几厘米的非常小的错误）。需要注意的是，使用精确的轨道参数可以提高位置向量的精度，但不会对那些影像定位精度参数有什么修改，如获取时间、斜距、脉冲频率（PRF）、载波频率等，当这些参数有误的时候，可以通过已知的地面控制点（在地理编码和辐射定标、干涉图去平、轨道精炼的时候）来修正，或是用轨道校正工具（Orbit Correction）自动计算和修正
Q. – 在多视的时候自动计算出来的系数得到的图像分辨率要比原始象元单视的分辨率粗，多视的系数是怎么计算的？
A. –“look”的按钮可以计算出最合适的方位向和距离向的系数，是用原始数据的距离向/方位向和入射角，以及在默认参数Default Values>General里面设置的制图分辨率“Cartographic Grid Size”一起计算出的。制图分辨率“Cartographic Grid Size”设置的越大，计算出的距离向和方位向的视数就越大，多视后的图像分辨率就越粗。
Q. – 聚束式模式获取的数据，多视的计算标准会不会变化？因为这种模式是要得到高分辨率的小范围的数据。
A. – 聚束模式获取的数据是在方位向进行了聚束，对多视的计算没有影响，因为入射角（和相应的距离向分辨率）无论是对聚束式还是扫描式的获取模式都是一样计算的。需要注意的是，在距离向上入射角的变化（对任何一种获取方式而言），会引起地距分辨率的变化，对该数据（不管是在几何上还是辐射上）最佳的计算方法是用Geocoding>Optimal Resolution resampling工具，对单视SL数据做。
Q. – 软件在处理条带式（Stripmap）和聚束式（Spotlight）的数据时有无区别？在处理过程中有需要区分考虑的情况吗？
A. – 从数据处理的角度来看，条带式和聚束式这两种获取数据的方式最主要的区别在于方位向上多普勒图心的可变性（对前者来说影响很小，但对后者有很大的影响），数据读取的时候会自动的设别数据的获取模式，然后将所有处理与多普勒图心变化的参数信息添加到SARscape头文件中。有了这些注释信息，数据就会用相同的方式正常的处理，如使用多普勒图心的信息来调节方位向的内插滤波器（在配准的时候），或者是做局部带宽滤波的时候 总之，所有的处理过程对用户来说都是易懂的，没有因为不同的模式而做特殊的处理。
Q. – 可以对同一个传感器获取的有重叠区域的两景数据做图像配准吗？
A. – 当然可以
Q. – 在做配准的时候只是用轨道参数来做的吗？
A. – 如果只想用轨道参数来校正，必须关闭 "Orbit Accuracy", "Estimate from Amplitude" 和"Estimate from Coherence"默认参数，初始化参数必须选上 "Initialization from Orbit" 项。需要注意的是，如果选择了"Orbit Accuracy" 选项，程序会用9窗口的振幅交叉检验方法自动执行轨道的可靠性检查。如果"Estimate from Amplitude" 选项关闭, 就会基于轨道的偏移量，在距离向和方位向的常数项来进行轨道精炼。
Q. – 用基础模块中的配准功能和干涉模块里的工具生成的配准的强度图（_pwr 和_rsp）有什么区别？
A. - 基础模块中的配准功能和干涉模块里相应的工具是非常类似的，但是也不完全一样。 干涉叠加模块中考虑了振幅的相关性和相位（对slc数据来说），以得到非常精确的偏移参数，配准精度必须保证达到1/10象元，这样可以生成高质量的干涉图。在基础模块中的Basic Module>Feature Extraction>Coherence的配准功能，也是同样的方法。反过来说，基础模块中对于强度数据的配准，半个象元的精度已经足够了，所以基础模块中的配准功能只考虑了振幅的相关性，没有考虑相位。
Q. – 椭球体高程（Ellipsoidal Height）是什么意思？
A. - 椭球体高程的意思就是相对于参考椭球体的垂直距离，是椭球体表面上的点到标准椭球体上的量测距离。
Q. - 正高（Orthometric Height）是什么意思？
A. – 正交-或等位-高程，代表到大地水准面的垂直距离，是沿着力作用线到大地水准面表面的距离。
Q. –什么是大地水准面（Geoid）？
A. – 大地水准面是地球表面，是以地球质心为圆心的一个椭球体，代表地球的形状，假设地球表面是均匀的，也无地形起伏。
Q. – 用带有椭球体高程的DEM或者者用大地水准面，得到的结果不一样，采用哪一种更好呢？
A. – 带有椭球体高程的DEM无疑是更好的，可以避免在特定的地理位置用大地水准面带来的误差，采用椭球体高程保证了和现有的大多数卫星系统的一致性，这些系统的量测和参数都是基于地球中心的。下图表示了大地水准面和椭球体高度的区别。
Q. – 在SARscape里输入的DEM都使用的什么大地水准面？
A. – 使用的是以下两个：
-GTOPO30 和SRTM-3 DEM使用的是ACE 的EGM96 大地水准面.
- RAMP DEM使用的是OSU91A大地水准面
Q. – 基准面偏移（Datum Shift）的意义是什么？
A. – 基准面偏移参数是将椭球体的圆心（ellipsoid's origin）转换到地球的中心（Earth's centre）。
Q. –好几处SARscape的面板（如配准、地理编码、投影转换等），能使用不同的重采样/内插方法，在什么处理情况下或者输入数据应该选择什么方法，有没有依据？
A. –一般来说，需要注意：
- 最近邻法是只考虑到了临近的象元，最适用于对分类数据采样.
-双线性内插法，三次卷积法、四次卷积法、考虑到了周围临近的4、8、16个象元，一般情况下，内插的次数越高得到的结果越精确，不过有的时候，4次卷积会得到一些负值的结果.
- Sinc采样方法是一种更完美的内插方法，考虑了周围256个象元，不过在后向散射很强的地方还是会得到一些负值象元，所以对强度数据要谨慎使用该采样方法.
- 最佳分辨率（The Optimal Resolution）采样方法是地理编码的功能特有的，适用于SLC数据，可以最大程度的保留辐射和几何特性，特别是在丘陵地带或山区。
Q. – 为什么制图栅格大小是25米，而输入的数据（RADSAT-2）分辨率高于5米呢？
A. – 输出的制图分辨率大小是在默认的Default Values>General>Cartographic Grid Size选项下设置的. 这个值（如25米）就是所有处理的时候输出的默认的栅格大小，（如 Basic>Geocoding and Radiometric Calibration, Interferometry>Phase to Height Conversion and Geocoding, Interferometry>Phase to Displacement Conversion and Geocoding and others），用户可以在处理的时候在参数面板上设置输出网格大小用于输出的结果。
Q. – 怎么输入地理坐标：度、分、秒，或是小数形式的度？
A. – 地理坐标是以小数形式的度单位输入的，要用小数点（如29.3），不能是逗号（如29,30）
Q. – 在SARscape处理过程中哪里会用到地面控制点，是如何使用的？
A. – 在一些功能会用到，如地理编码、干涉去平、PS和SBAS处理中的"Geometry GCP" 文件，还有其他的一些功能用GCP来修正在方位向的定位误差（如错误的方位向开始时间），和/或距离向上（如错误的斜距范围）。这种校正不是用仿射多项式变换，而是用严格的多普勒算法，所以一个精确的GCP点就可以用来做校正，（如果在一个处理中有更多的控制点，最终的偏移量是从所有控制点的平均值计算出来的）
当然还有一些误差，通过上面说的方法没有纠正过来的，如原始数据的脉冲重复频率（PRF）误差，就会用另外的方法来校正这种错误，用至少两个控制点来校正方位向的距离。 不过大的轨道误差引起的宏观的场景旋转不能被校正。
还有一点就是，当提示"nominal geolocation error"时（如在地理编码的时候没有用到任何GCP），是在视觉上很难觉察到（1个像素或者是亚像素），所以很难找到这么精确的GCP来校正这么小的误差。
还有另外一种GCP，叫做轨道GCP（"Orbital GCP" ），用在干涉功能中的轨道精炼和重去平的步骤（InSAR、DInSAR、PS、SBAS、ScanSAR），在这种情况下，会用到较多的GCP，来校正即使是很小的轨道误差。
Q. –如何交互式的编辑SARscape生成的结果？
A. –相位解缠后的相位编辑功能，可以用于其他SARscape生成的数据的编辑。
Q. – SARscape是如何处理用ENVI的功能处理和生成的数据的？
A. – 任何数据要在SARscape中处理，需要事先进行数据的导入，有以下两种可能：
- ENVI的数据是来自于之前SARscape处理过的结果，其栅格文件的信息没有改变，这种情况下，可以直接使用之前的SARscape头文件（.sml），用Import->ENVI->SARscape Original 功能导入数据.
-
Q. – 用UPS和球面投影，有什么区别？
A. - UPS 是球心投影，这是专门为极地地区采用的投影，投影平面与球体的表面相切，投影的点在球体的中心；球面投影是方位正形投影，适用于不同的纬度，不同的地理位置的参数可以自己定义。
Q. – 用SARscape相关工具得到的SAR数据的定标结果进行三波段彩色合成，彩色合成的结果上，高亮显示的红色区域，即使不把整体后向散射高的分配给红色，还是会高亮显示红色，该现象如何解释？
A. – RGB彩色合成是对图像解译很敏感的一种方法。取决于如何将原始的标准化数据从原始的浮点型格式分配到24位（8位是一个颜色通道）的RGB tiff数据，在生成彩色合成的功能"Generate Color Composite",用每个通道不同的比例(default setting)或者是相同的比例("common scaling" or "mean in common scaling" flags)来进行3个图层的彩色合成，最后一个选项是能最好的保留原始信息的方法，常用于处理后向散射变化的情况，不仅是对表面粗糙度的局部变化（如洪水区域、植被生长、森林砍伐等），还有介电常数的变化在图像的大部分区域。
举个例子，如果我们想监测由于洪水导致的后向散射的变化，假设RGB图像是由指定的洪水发生图像为红和绿通道，这样可以看到在图上的很多区域有明显的黄色（表面粗糙度由于洪水的影响呈现不平状，由介电常数导致的后向散射增加，是由土壤、植被和空气中湿度的增加导致的）。反之，可以得到明显的蓝色，在有洪水覆盖的地区，在红色和绿色的后向散射信号几乎是0。为了解决该目视解译的问题，生成RGB彩色合成图像时，可以手动的做直方图拉伸（可以分别对三个通道做），直到没有发生变化的区域呈现不明显的颜色。可靠的解译和变化监测是用真实的后向散射系数（从浮点型的标准产品计算出来的时间信号）来进行的，而不是用从RGB合成图像上的一般视觉上的评估
Q. – 数据处理的时候可以用掩膜吗？
A. – 通常数据处理都是可以用掩膜的。
Q. – 很多软件在处理的时候，其他处理功能就不可用了，能有什么办法在软件处理的时候，其他功能还可以用？
A. –SARscape在执行批处理程序而不是在面板上直接start执行的时候，可以运行ENVI或SARscape的任何功能，需要注意的是，如果一台机器上同时执行好几个批处理的程序，要把每个批处理设置成不同的工作路径。
Q. – 在处理一个连续的批处理程序的时候，选择文件后缀（扩展名）是比较困难的？
A. – 当用户对SARscape和其文件命名熟悉之后，这些会容易些。对输出的文件扩展后缀名熟悉后对于文件的选择是很有帮助的。
Q. – 我们想从相干性图上得到森林的变化，轮廓清晰的范围比植被和树木范围有更高的相干性，我们知道相干性受地形和后向散射强度的影响，如何减少由地形引起的相干性？
A. – 首先是光谱位移滤波（spectral shift filter），一般在默认的时候都选中了，就是一个处理该问题的有效参数，该功能是在干涉生成的时候执行，这一步用已知的DEM，将局部的坡进行滤波，当没有DEM输入的时候，就被认为是平地没有坡度的影响。此外，减少坡度影响可以用去除残余相（默认参数里的Remove Residual Phase Frequency），这个参数会在滤波和相干性生成（"Adaptive Filter and Coherence Generation"）的时候发挥作用。最后，适当应用相干性来生成（或建模）森林参数，一个有用的参数是入射角图像（_lia），在地理编码的时候选中有关选项会生成该结果。经过地理编码的入射角图像可以转换为斜距图像，利用地距转斜距的功能（Map to Slant Range Image Transformation）。
Q. – 利用SAR做海事上的应用，有相关的介绍资料吗？
A. – 将会推出SAR海洋用户手册，能从海洋的SAR图像中获取各种信息，以及海洋SAR数据的分析方法，为那些想将SAR数据用于他们研究的非专业人员但是科研工作者提供的。
