微波遥感SNAP（一）——基于Sentinel-1雷达数据重建数字高程模型

一、基于Sentinel-1雷达数据重建数字高程模型（DEM）

1.1 InSAR测高的基本原理

 

1.2实验过程

1.2.1.在SNAP软件中打开原始数据

确定研究区域大致范围下载外部DEM

1.2.2.下载外部DEM

1.2.3.DEM拼接

利用ArcMap中的ArcToolbox> Data Management Tools>Raster>Raster Dataset>Mosaic or Mosaic to New Raster，将所下载的12幅DEM拼接为一幅DEM，存储为tif格式。

1.2.4.影像裁剪（S-1 TOPS Split）

打开SNAP，点击Radar->Sentinel-1 TOPs->S-1 TOPS Split.对第一幅影像（主影像）进行裁剪，设置如下参数，设置完毕点击Run，生成裁剪后的影像，Burst参数选取3-8。对第二幅影像同样的裁剪，参数设置相同。

  

1.2.5.应用轨道文件（Apply-Orbit-File）

点击Radar->Apply Orbit File,设置如下参数

  

设置完毕，点击Run,得到应用轨道后的影像

同理对裁剪后的第二幅影像进行相同的应用轨道操作。

1.2.6.配准（Back-Geocoding）

对上一步操作后的主从影像进行配准，点击Radar->Coregistration->S1 TOPS Coregistration->S-1 Back Geocoding。设置如下参数（注：参数中选取的DEM为步骤3中拼接好的外部DEM）。

   

设置好参数后，点击Run，生成配准后的影像。

1.2.7 .Enhanced-Spectral-Diversity

点击Radar->Coregistration->S1 TOPS Coregistration->S-1 Enhanced Spectral Diversity

  

参数选择默认，得到ESD后的影像。

1.2.8.干涉（interferogram）

对配准后的影像进行干涉，点击Radar->Interferometric->Products->Interferogram Formation

  

设置完毕后点击Run，生成干涉图

1.2.9.TOPSAR-Deburst

点击Radar->Sentinel-1 TOPs->S-1 TOPS Deburst

  

得到Deburst后的影像

1.2.10 .多视（Multilook）

点击Radar->Multilooking，设置如下参数

  

点击Run，得到多视后的影像图

1.2.11.滤波（Goldstein Phase Filtering）

点击Radar->Interferometric->Filtering->Goldstein Phase Filtering滤波后的影像为：

1.2.12.相位解缠

将滤波后的影像进行相位解缠，首先点击Radar->Interferometric->Unwrapping->Snaphu Export.

然后在Linux下基于SNAPHU软件进行相位解缠。在虚拟机桌面上新建一个SNAPHU文件夹，把Snaphu Export的文件复制到虚拟机上创建的SNAPHU文件夹中。打开snaphu.conf，复制相位解缠操作的命令行，打开终端，将该命令行粘贴到终端，进行相位解缠，

需要将上述解缠结果拷贝到你的电脑中，然后将相位解缠结果重新导入SNAP软件中，点击Radar->Interferometric-> Unwrapping->Snaphu Imput参数设置完毕后，点击Run，得到相位解缠结果图

1.2.13.相位转高程

将解缠得到的相位转为高程，点击Radar->Interferometric->Products->Phase to Elevation

  

点击Run，得到结果如下

1.2.14.地理编码

将雷达坐标系下的高程转化为地理坐标系，选择Radar->Geometric->Terrain Correction->Range Doppler Terrain Correction，如图，设置如下参数，DEM选取准备好的External DEM（外部DEM）。

  

点击Run，得到地理编码之后的高程图

1.3实验结果及分析

将InSAR生成的DEM结果与SRTM和TanDEM-X 90米DEM进行比较分析，包括两到三条剖面线的比较。

    

根据Sentinel-1生成的DEM影像与SRTM90米分辨率和TanDEM-X90米的分辨率的DEM进行比较，并选择相同位置的剖面图进行比较，经过对比分析三幅图像的剖面线，形状和结果基本一致，处理后的结果较为准确，经过ArcGIS处理制作成图，结果如上图所示。