ROI_PAC处理流程介绍

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一、roi_pac3.0软件介绍

1、 软件概况

ROI_PAC的全称是Repeat Orbit Interferometry Package。由美国的JPL和Caltech开发, 软件运行于Linux平台、SGI或SUN平台, 是一个开源软件,可以在网站上申请下载,软件的使用者可以根据自己的需要改编, 或是在其基础上添加新功能。目前的最新版本是3.0。

2、 可以处理的数据

  roi_pac3.0只能处理raw数据。

  目前能处理的数据包括:ERS、Envisat、ALOS、JERS和SEASAT。

  正在开发处理的数据:SIR-C、TerraSAR-X、Radarsat-2 and Cosmo-Skymed data。

3、 结果的文件类型

File Suffix File Structure File Format Data Type
.slc, .int, *.amp cpx BSQ complex
.cor, .unw, *.hgt rmg BIL floating point

cpx = complex values; alternating real and imaginary pixel values
rmg = alternating lines of amplitude and phase
BSQ = band sequential
BIL = band interleave

二、准备工作

1、 软件的安装

1) 运行环境:Linux平台、SGI或SUN平台,我在redhat、Fedora core5.0、unbuntu9.04上都安装过,个人感觉unbuntu9.04用起来最方便,特别是在软件支持方面;

2) 硬件需求:最主要的是内存,大于等于1G,硬盘10G;

3) 编译器:perl、FORTRAN(gfortran)、GCC、python等;

4) FFTW:3.1.2;

5) Getorb2.3.2;

6) MDX、GMT、numpy、matplotlib、imagmagic等。

2、 数据准备

把需要处理的raw数据和头文件修改名字,以便于处理。比如:SARLEADER920507、IMAGERY920507;

3、 轨道文件下载

  下载相应的轨道数据文件,roi_pac处理的时候需要精密轨道数据,将下载好的轨道文件单独放在一个文件夹,在环境变量设置的时候需要指明这个文件夹。比如:ODR/ERS1/ arclist 、ODR.086、ODR.146。

4、 DEM

  外部DEM用的是SRTM,目前比较常用的是SRTM4的ASC格式。Roi_pac没有专门针对外部DEM的预处理程序,现在都是自己写程序处理。Roi_pac要求的DEM 必须是little-endian和int16格式的。准备好DME 后,还需要为DEM写一个头文件,包括了行列数、采样间隔、起始行列号、左上角经纬度、投影等信息。

5、 结果表达输出

  对于产生的结果,可以用MDX、GMT、MATLAB、OPENEV等软件打开,其中MDX是roi_pac默认的图像浏览软件,有专门的程序。但是MDX 不容易获得,而且安装也容易出错。我现在用GMT并结合MATLAB来浏览结果。

三、数据处理

软件的总体流程是由Perl脚本控制的,各专门的功能模块则是用Fortran或C编写的,处理步骤与模块的对应如下:

1) SAR原始数据预处理

  这一部分主要完成四个方面的任务:
   (1)解析数据产品文件,将其转为ROI_PAC的内部格式;
   (2)填补原始中缺失的行;
   (3)调整采样窗口的起始时间;
   (4)提取成像参数。

  相应的命令为:make_raw.pl ODR SARLEADER* IMAGERY* (ERS数据)

                make_raw_envi.pl asa_file_root ODR outname (envisat数据)

                make_raw_alos.pl alos_file_root outname     (ALOS数据)

2) 生成SLC图像

这一部分执行四个任务:

(1)多普勒检查,平均两幅图像指定一个公共的频率,使两图像多普勒中心一致;(dopav.pl)

(2)生成slc参数文件;(roi_prep.pl)

(3)生成基线文件;(baseline.pl)

(4)生成slc图像。(roi.pl)

(5)多视slc;(look.pl)

3)重采样生成干涉图

(1)两幅slc图像配准(make_offset.pl);

 (2)  得到计算偏移量的参数文件(cull_offset.pl);

 (3)  重采样并生成干涉图(resamp.pl);

 (4) 利用轨道去除平地(flatten.pl)

(5)多视干涉图;(look.pl)

(6)计算相关性.(make_cor.pl)

4)去除地形效应

 (1)SRTM高程数据的模拟(make_sim.pl);

 (2)SAR强度图和模拟的DEM数据配准(synth_offset.pl);

  (3) 将模拟的DEM数据转换到雷达坐标系下(Synth2Radar.pl);

 (4)去除地形效应(diffnsim.pl)

5)差分干涉图滤波、掩膜、解缠

(1)差分干涉图滤波(fillter.pl);

 (2) 利用相关性进行掩膜(make_mask.pl);

 (3) 相位解缠(unwarp.pl);

6)基线重估计、地理编码

(1)基线文件重新估计(phase2base.pl);

(2)利用新基线重新去除平地和地形效应(diffnsim.pl);

(3)地理编码(geocode.pl)。

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