利用多时相SAR数据和SARscape进行洪水监测应用操作手册

应用背景

E-GEOS提供了第一次评估的洪水所造成的损失，已经达到威尼托大区在过去的几年里，尤其是周边地区维琴察，帕多瓦和Bovolenta地图。

快速的地图服务提供商，成为地中海地区的安全（应急响应的服务和应用程序）项目的一部分，意大利公司在他们的帮助下已经确定了洪水泛滥的程度，并生成详细的地图，利用卫星数据，意大利COSMO-卫星星座的星座。意大利民事保护部门提供的信息和正在使用计划的应急措施。

E-GEOS的活动组成部分的欧洲GMES（全球监测环境和安全）的机构，包括SAFER项目，旨在应急响应服务中发生的自然灾害如洪水，火灾和地震。

同时，E-GEOS涉及安全和情报部门提供的卫星数据的G-MOSAIC（GMES服务，运营管理，为区域危机的态势感知和情报）

意大利威尼托的强降雨引起了几条河的迅速上涨，尤其是Bacchiglione河，形成了Casalserugo和Bovolenta的洪水，有些城市被淹了，有些道路、高速公路和铁路无法通行了。Bovolenta被几米深的水淹没了，很多建筑和房屋被毁坏，还有些人们被冲走，很多人无家可归，很多学校也关闭了。

下图中的COSMO数据显示了2010年11月5日，洪水的范围，通过范围可大致分析出被水淹没的区域。由于传感器的限制，城市里的水的范围不能很精确的描述，在图中，城市的基础设置还是非常突出的。

详细步骤（本手册在ENVI Classic+SARscape4.4中完成，版本较老，旨在说明洪水监测流程）

Step #0:
定义默认参数 VHR (Very High Resolution) SAR.
(在开始数据处理之前 )

启动ENVI
ENVI->SARscape->Default Values->VHR (better than 10m)
        Select
        Select “Generate Tiff”
             Select “Dummy Removal”
        SAVE

Step #1:
加载影像并进行比较

在ENVI中加载灾前灾后的强度数据

1) CSK2_Before_gr

2) CSK3_After_gr

分别在Diplay中显示数据并进行数据拉伸显示:

(Window Menu) Enhance->SARscape Stretch

Note: 每次打开数据都属于做个拉伸，这样显示效果较好.

查看两幅影像的偏差:

CSK2 (灾前): 升轨, 入射角 24.13
CSK3 (灾后): 升轨, 入射角38.56

用ENVI tools (Link Display and Dynamic Overlay)查看两轨数据的偏差
比如这个位置：
Sample: 2550, line: 2750
Sample: 3248, line: 1826

Figura 1 - (Sample: 2550, Line: 2750)

Figura 2 - (Sample: 3248, line: 1826)

Note:
通过这步操作我们看到不同的观测角得到的数据是有偏差的

Step #2:
图像配准.

ENVI->SARscape->Basic->Coregistration

Input reference file: CSK3_After_gr
DEM file: SRTM_4_Dem
Input File List: CSK2_Before_gr

通过这一步，我们以灾后的数据为基准，对灾前的数据进行了配准，生成了CSK2_Before_gr_rsp文件

Click on “Start”
Output: CSK2_Before_gr_rsp

Step #3:
加载配准后的数据，CSK3_After_gr和 CSK2_Before_gr_rsp，查看配准结果，看到结果非常精确

Step 4:
滤波 (这一步只对灾后数据做: CSK3_After_gr)
ENVI->SARscape->Gamma and Gaussian Filter->Single Channel Detected
input File: CSK3_After_gr
Parameters:
Filter: “Gamma DE MAP”
Equivalent number of looks: 3
Window Size: 9

点击“Store Batch”, 将这一步添加到批处理程序中了，稍后我们再看这一操作的作用

Click on “Start”
Output: CSK3_After_gr_fil

Step 5:
地理编码和辐射定标 （还是先对灾后的数据做: CSK3_After_gr_fil)
ENVI->SARscape->Basic->GeoCoding->Geocoding and Radiometric Calibration
input File: CSK3_After_gr_fil
DEM file : SRTM_4_Dem
Parameters:
X dimension: 5.0, Y dimension: 5.0

点击“Store Batch”, 将这一步添加到批处理程序中了，稍后我们再看这一操作的作用

Click on “Start”
Output: CSK3_After_gr_fil_geo

Step 6:
体验 SARscape 4.4的批处理功能

ENVI->SARscape->Batch Browser

我们可以看到通过刚才我们对处理过程的保存，在SARscape中非常容易的制作了一个批处理程序.
那么我们可以根据这个批处理数据对另外一景灾前的数据进行相同的处理流程，包括滤波、地理编码、辐射定标.

Step 7:
将结果进行RGB合成.

先关闭所有图像，再分别打开做完预处理的灾前灾后的数据

ENVI->Window-> Close all Display Window
ENVI->Window->Available Files List
File->Close All Files

ENVi->File->Open Image File

加载 “CSK2_Before_gr_rsp_fil_geo_ql.tif”和“CSK3_After_gr_fil_geo_ql.tif”

分别显示两景数据并进行地理链接查看。

用灾后数据CSK3_After_gr_fil_geo_ql将灾前数据 CSK2_Before_gr_rsp_fil_geo_ql 做裁剪，使他们具有相同的行列号，便于RGB合成显示.

ENVI->Basic Tools->Resize Data
        select CSK3_After……..
        Spatial  Subset
                  File-> select CSK2_Before
                  OK
        OK
Output to Memory