Bagaimana cara menghasilkan DEM resolusi tinggi dari data Sentinel-1 yang baru?

32

Ini adalah pertanyaan umum yang berkaitan dengan data Sentinel-1 yang baru. Saya tertarik pada potensi untuk menggunakan data ini untuk membuat DEM resolusi tinggi di GIS (saya menggunakan QGIS), untuk menyelidiki situs arkeologi dan lanskap dan memodelkan perubahan mereka.

Satelit program Badan Antariksa Eropa Copernicus Sentinel-1a baru-baru ini ditugaskan, dengan data baru mulai tersedia di situs hub Data ESA ( https://scihub.esa.int/ ). Data ini dapat dilihat dan diproses menggunakan perangkat lunak yang disiapkan khusus yang disebut Sentinel-1 Toolbox ( https://earth.esa.int/web/sentinel-tbx/sentinel-1-toolbox ). Data radar akan memungkinkan pengamatan permukaan tanah dan perubahan permukaan tanah dimodelkan menggunakan 'interferometri radar aperture sintetis', dengan sebagian besar contoh yang diberikan sejauh ini merinci dampak gempa bumi atau perubahan lanskap alam skala besar lainnya ( https: // earth. esa.int/web/sentinel/thematic-content/-/article/radar-vision-maps-napa-valley-earthquake). Setelah mencari di internet saya menemukan bahwa, selain situs web ESA sendiri, tampaknya ada sedikit informasi tentang penggunaan praktis data baru ini.

Apakah ada literatur tentang cara menghasilkan DEM resolusi tinggi dari data Sentinel-1 yang baru ini?

Richard
sumber
3
+1 Pertanyaan bagus Richard. Namun, saya akan merekomendasikan untuk mengedit posting untuk mengurangi jumlah pertanyaan dari 3 menjadi 1. Format tanya jawab ini paling cocok untuk satu pertanyaan agar jawaban yang dihasilkan tetap sesuai dan relevan. Anda selalu dapat membuka pertanyaan lain jika perlu.
Aaron

Jawaban:

32

Saya menduga Anda tidak pernah bekerja dengan data SAR sebelumnya, jadi saya akan membagi pertanyaan Anda menjadi beberapa bagian yang bisa saya jawab:

1) Buat DEM resolusi tinggi di GIS

Proses membuat DEM hanya dari data SAR cukup rumit dan membutuhkan banyak daya pemrosesan dan memori. Saya tidak tahu perangkat lunak SIG yang mengimplementasikan pembuatan DEM karena kendala ini.

2) Menyelidiki situs / lanskap dan model perubahannya

Jika Anda ingin memodelkan / mengamati perubahan ketinggian, Diferensial Interferometri adalah kata kunci yang harus Anda cari. Pendekatan ini memungkinkan Anda untuk mengamati perubahan kecil pada ketinggian tanpa proses rumit untuk membuat dua DEM.

3) Bagaimana cara menghasilkan Dem resolusi tinggi

Ini adalah proses kompleks yang membutuhkan banyak langkah. Saya sangat menyarankan Anda membaca di SAR Interferometri secara umum, karena data Sentinel-1 pada dasarnya memiliki (dis) yang sama-sama tidak menguntungkan seperti data SAR lainnya.

ESA menyediakan buku gratis yang berisi semua informasi yang relevan mengenai interferometri SAR, baik dari sudut pandang matematis maupun pemrosesan:

ESA: Prinsip InSAR

Langkah-langkah yang diperlukan untuk membuat DEM

  • daftar bersama adegan
  • menghitung garis dasar
  • buat interferogram dan ekstrak informasi fase
  • benar untuk pergerakan sensor, pelepasan tanah datar, athmosphere, dll.
  • mengubah fase diferensial ke perbedaan fase absolut
  • fase membuka bungkus
  • konversi fase ke tinggi
  • mengoreksi ketinggian absolut, fase melompat, dll.

Ini jelas hanya garis besar. Proses terperinci untuk setiap langkah dijelaskan dalam buku yang saya rujuk dan, secara teori, semua dapat dieksekusi dengan S1-Toolbox (segera menjadi SNAP) atau Next ESA SAR Toolbox (NEST) .

Kersten
sumber
Bisakah Anda tahu apa yang akan menjadi resolusi spasial DEM dari Data Sentinel-1?
SIslam
5

Di sini saya menemukan artikel "Hasil awal menggunakan data Sentinel-1 SAR untuk generasi DSM", 2015 . Seperti yang saya pahami, akurasi vertikal tidak akan lebih baik dari 20m (ketinggian rata-rata satu pohon). Itu sebanding dengan SRTMGL1, akurasi GDEM2.

Saya tidak merasa berguna untuk meningkatkan SRTM DEM, dengan mengisi area bertopeng hutan di SRTM1GL (untuk menyingkirkan offset vertikal tutupan pohon). Saya bukan SAR, spesialis DEM.

Pereputal
sumber
Dari apa yang saya mengerti dari sini tandfonline.com/doi/full/10.1080/22797254.2017.1360155 Dimungkinkan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, tetapi mengasumsikan keberadaan DEM yang akurat, yang hanya diperbarui. Secara teoritis, mungkin juga untuk memulai dengan gdem dan meningkatkan yang itu dan menggunakan hasilnya sebagai input untuk gambar berikutnya, dan kemudian ulangi dengan dataset berikutnya sampai Anda mendapatkan akurasi yang diperlukan, tetapi mungkin menunggu lama
Andrei
-4

Tanggapan dari seorang profesor INSAR

Eric sayang

Saya mendengar dari XXXXX bahwa Anda tertarik pada DEM (InSAR), saya kira di suatu daerah di Kenya? Harap dicatat bahwa sudah ada produk yang tersedia, misalnya DEM SRTM dan produk dari misi TanDEM-X. Kedua misi InSAR disetel untuk mendapatkan DEM kualitas terbaik, karena mereka bekerja dalam mode bi-statis jalur tunggal, yang mencegah sinyal kesalahan atmosfer memasuki DEM. Dengan Sentinel-1a dan Sentinel-1b tidak dimungkinkan untuk membuat produk single-pass, karena mereka tidak terbang dalam Tandem (bi-statis). Dimungkinkan untuk membuat ulang-lulus DEM mono-statis baik dari Sentinel-1a atau Sentinel-1b, tetapi konfigurasi pass ulang akan memperkenalkan kesalahan DEM yang disebabkan oleh atmosfer dengan ratusan meter kesalahan, yaitu, jauh lebih buruk daripada produk DEM dari mis. SRTM, yang dapat Anda unduh dengan mudah secara gratis. Bahkan,

Untuk alasan ini, saya menganggap bahwa permintaan Anda mungkin tidak diperlukan. Mohon informasikan kepada saya jika Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut

Eric Wamiti
sumber