InSAR_ISCE软件数据处理流程之:利用哨兵数据获取2015年尼泊尔地震同震形变场
(2022-06-14 10:58:09)分类: InSAR |
ISCE软件做干涉只需要将数据准备好,并配置好insarApp.xml文件即可进行。
一、数据准备
1、SAR数据获取
本利中使用的数据为欧空局提供的sentinel-1A/B数据,可从阿拉斯加数据服务器上下载,具体下载方法可参考:
哨兵数据下载方法.
2、哨兵卫星轨道文件下载
哨兵数据处理除了需要SAR影像外,还需提供轨道参数文件,可从https://qc.sentinel1.eo.esa.int/aux_poeorb/下载。下载数据时需注意轨道文件与SAR影像的日期要对应。
红色方框为解压后的SAR影像数据(由于本例中4月29号的影像需要拼接,所以有两幅),轨道文件的日期为红色线条标明的这两个日期的间隔日期。
3、DEM数据
DEM数据是做两轨法干涉中非常重要的信息,一般采用的是NASA公布的90m或30m分辨率的全球数字高程信息,在ISCE数据处理中可以从USGS的网站上下载这些地形数据https://e4ftl01.cr.usgs.gov/MEASURES/SRTMGL1.003/2000.02.11/(需要账号,注册一下即可)
或者可以直接在后面接上要下载的地形文件名称https://e4ftl01.cr.usgs.gov/MEASURES/SRTMGL1.003/2000.02.11/N10E031.SRTMGL1.hgt.zip
4、数据格式转换
4.1 SAR影像解压
unzip
S1A_IW_SLC__1SDV_20150429T001842_20150429T001909_005691_0074DC_1CA1.zip
unzip
S1A_IW_SLC__1SSV_20150417T001920_20150417T001955_005516_0070C1_11CB.zip
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4.2 dem拼接
其实从上述网站中下载的dem不做拼接也能使用,不过我一般习惯性先拼起来,命令也比较简单,比如我下载的SAR数据范围是(27.1538
29.1011 83.1651 86.0143),先将该范围内的地形数据下载完成,再通过dem.py完成拼接。
dem.py -a stitch -b 27 30 83 86 -r -s 1 -c
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拼接得到的demLat_N27_N30_Lon_E083_E086.dem.wgs84文件也可以用gdal_translate
转换格式用到gmt中绘制地形图
gdal_translate -of GMT -b 1
demLat_N27_N30_Lon_E083_E086.dem.wgs84 dem.grd
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二、配置文件insarApp.xml文件准备
insarApp.xml
文件是干涉处理的配置文件,干涉所需要的参数信息全部包含在内,下面附上我的xml文件。这个我设置的参数都是采用的默认参数,也可以根据自己的需要调整参数大小或增加一些参数配置比如说解缠方法的选择、影像多视处理之类的
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三、干涉处理
文件全部配置好后干涉步骤就非常简单:
topsApp.py insarApp.xml
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这是做完整步骤的。也可以在命令后面加上
--steps --start=$startstep
--end=$endstep
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startstep和endstep分别表示从哪一步开始和在哪一步结束。比如有人只需要计算空间基线长度就没必要做完整个干涉流程,只需要:
stripmapApp.py insarApp.xml --steps
--start=startup --end=computeBaselines
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四、干涉结果格式转换
ISCE做完干涉处理后会生成很多文件,对于我们地球物理学研究主要是要获取形变信号、LOS方向向量以及相干性。
包含这些信息的文件都在merged文件夹中
4.1、形变信号提取
isce干涉生成的形变信号包含在filt_topophase.unw.geo文件的波段2中,可以使用gdal_translate
转化成gmt绘图软件使用的网格文件。
gdal_translate -of GMT -b 2 filt_topophase.unw.geo
filt_topophase.unw.geo.grd
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生成的filt_topophase.unw.geo.grd是解缠后的相位信号,需要乘以(波长/4π)转化为形变,本例中采用的是哨兵数据,波长为5.56cm,所以los向形变为:
gmt grdmath filt_topophase.unw.geo.grd -0.44 MUL =
los.grd
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加负号将方向转换成由地面指向卫星。
4.2、相干性文件
isce干涉生成的相干性文件为:topophase.cor.geo
gdal_translate -of GMT -b 1 topophase.cor.geo cor.grd
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可以通过cor.grd文件对形变信号做一个掩膜处理,去掉一些低相干性部分。
4.3、LOS向方向向量
los向方向向量包含在los.rdr.geo中:
imageMath.py
--eval='sin(rad(a_0))*cos(rad(a_1+90));sin(rad(a_0)) *
sin(rad(a_1+90));cos(rad(a_0))' --a=los.rdr.geo -t FLOAT -s BIL -o
enu.rdr.geo
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enu.rdr.geo中波段1、2、3分别为e n u方向:
gdal_translate -of GMT -b 1 enu.rdr.geo e.grd
gdal_translate -of GMT -b 2 enu.rdr.geo n.grd
gdal_translate -of GMT -b 3 enu.rdr.geo u.grd
gmt grd2xyz e.grd > e.xyz
gmt grd2xyz n.grd > n.xyz
gmt grd2xyz u.grd > u.xyz
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