Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. Ćwiczenia (III)

Transkrypt

1 Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska Ćwiczenia (III)

2 Satelitarna interferometria radarowa ZADANIE 1 Cel: Utworzenie klasycznego interferogramu dla wulkanu Etna na Sycylii. Dane SAR: Obraz z ERS-1: Obraz z ERS-2: Pobierz i rozpakuj dane: DANE4

3 Wczytanie danych SAR subset_of_ers-1_sar_slc-orbit_21159_date_1-aug-1995_21_16_39 subset_of_ers-2_sar_slc-orbit_1486_date_2-aug-1995_21_16_42 Parametry pary obrazów SAR: A. Jaka jest rozdzielczość czasowa obrazów? B. Jaka jest odległość pomiędzy satelitami w chwili pozyskania zobrazowań? Zadanie 1 Wczytaj dane SAR do programu S1 Toolbox (File -> OpenRasterProducts)

4 Przeglądanie danych SAR Zadanie 2 Dla wczytanych obrazów SAR przeglądnij zawartość katalogu Identyfication oraz wyświetl obrazy Intensity oraz Phase z katalogów Bands. INTENSITY C. W jakim kierunku leciał satelita w chwili pozyskiwania obrazu? D. Jaka jest średnia wartość amplitudy dla obrazu pozyskanego dnia 1 sierpnia 1995 roku? E. Wykonaj interpretację wartości amplitudy dla obrazu z dnia 1 sierpnia 1995 roku. PHASE

5 Zadanie 3 Utwórz projekt (File -> NewProject) Zobacz jakie katalogi zostały utworzone w ramach projektu. F. Sprawdź rozdzielczość przestrzenną obrazów w azimuth i range directions, wielkość sceny oraz polaryzację. Jak oceniasz jakość obrazów radarowych? Czy na podstawie tych obrazów można wyznaczyć wielkość deformacji? Odpowiedź uzasadnij.

6 Dołączenie informacji o orbicie Zadanie 4 Dołącz informacje o orbitach dla obu obrazów SAR SAR Processing -> ApplyOrbitFile G. Dla jakich danych (z których satelitów) S1 Toolbox umożliwia dołączenie informacji o orbitach? Co się stanie, kiedy nie możemy dołączyć dokładniejszych informacji o orbitach?

7 Automatyczna koregistracja obrazów Przypomnienie: Proces koregistracji odgrywa kluczową role w procesie przetwarzania obrazów SAR metodą InSAR! Koregistracja polega na dopasowaniu geometrii zobrazowania SAR wykonanego później (slave image) do geometrii zobrazowania SAR wykonanego wcześniej (master image). H. Jaki typ koregistracji jest niezbędny w analizie interferometrycznej? Zadanie 5 Wykonaj automatyczną koregistrację obrazów SAR SAR Processing -> Coregistartion -> AutomaticCoregistration

8 Tworzenie interferogramu Zadanie 6 a) Wygeneruj interferogram na podstawie obrazów po koregistracji SAR Processing -> Interferometric -> Products -> InterferogramFormation b) Wyświetl wynik phase_ifg_01aug1995_02aug1995 I. Czy ta opcja powinna być zaznaczona, czy odznaczona? Odpowiedź uzasadnij.

9 Tworzenie interferogramu Zadanie 7 Zmień paletę kolorów dla interferogramu naspectrum.

10 Wyznaczanie koherencji Zadanie 8 Wygeneruj mapę koherencji (SAR Processing -> Interferometric -> Products -> CoherenceEstimation). Proszę zachować ustawienia domyślne w procesie wyznaczenia koherencji. J. Przeglądnij informacje na temat koherencji. Podaj jej minimalną, maksymalną i średnią wartość. Przygotuj histogram dla wartości koherencji. Wykonaj interpretację obrazu koherencji i interferogramu.

11 Interferogram / Koherencja Zadanie 9 Wyświetl równocześnie interferogram i mapę koherencji. K. Jaką prawidłowość można zauważyć?

12 Multilooking Zadanie 10 Wykonaj operację, która zapewni jednakową rozdzielczość obrazu w kierunku azymutalnym i zasięgu. Wykonaj filtrację interferogramu tak aby prążki interferencyjne były wyraźniejsze. L. Czy można wykonać filtrację obrazów radarowych przed wyznaczeniem interferogramu? Odpowiedź uzasadnij.

13 Nadawanie geoodniesienia Zadanie 11 Nadaj geoodniesienie dla utworzonego interferogramu (zarówno dla fazy i intensywności). SAR Processing -> Geometric -> TerrainCorrection -> Range-Doppler TerrainCorrection Uwaga! Do tej pory analizowane obrazy radarowe jak i otrzymany interferogram i mapa koherencji zapisane były w geometrii SAR (w slant range ). Celem tej części pracy jest usytuowanie wyników analizy w geograficznym układzie współrzędnych. intensywność M. Jak zmienia się obraz intensywności po nadaniu geoodniesienia? faza

14 Analiza InSAR Kolejne kroki analizy InSAR Kolejne kroki analizy InSAR obejmują takie procedury jak: Odpakowanie fazy (phase unwrapping) /brak narzędzi w S1 Toolbox, możliwe wykonanie tego etapu analizy tylko dzięki wykorzystaniu programu zewnętrznego SNAPHU/ Zamiana fazy (odpakowanej) na wysokość (phase to high conversion) /mamy narzędzia w S1 Toolbox/ Odpakowanie fazy uzupełnianie wyznaczonej różnicy fazy o pełne cykle (k*2p). Zamiana fazy (odpakowanej) na wysokość z wykorzystaniem informacji o geometrii zobrazowania. W wyniku analizy INSAR otrzymujemy cyfrowy model terenu (DEM). Uwaga! Dokładność otrzymanego DEM może wahać się od kilku do kilkunastu metrów i zależy od: topografii terenu; odległości czasowej pozyskania obrazów SAR; rozdzielczości obrazów SAR odległości pomiędzy satelitami w chwili pozyskania obrazów SAR; długości fal;