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在SNAP中用sentinel

2024-07-15 12:19| 来源: 网络整理| 查看: 265

在SNAP中用sentinel-1数据制作DEM 0 SNAP 简介1 SNAP和snaphu的安装1.1 SNAP安装1.2 snaphu安装1.2.1 Windows系统安装snaphu1.2.2 Linux系统中安装snaphu 2 基于InSAR技术制作DEM的基本原理3 数据下载，包括sentinel-1 SLC数据、参考DEM数据、精密轨道数据3.1 sentinel-1 SLC数据3.2 参考DEM数据3.3 精密轨道数据4 在SNAP中用sentinel-1数据制作DEM的具体步骤4.1 Split----->Apply Orbit File---->Back Geocoding---->Enhanced Spectral Diversity4.2 Interogram Formation4.3 deburst，就是把之前的bursts合起来，选择上一步的成果，参数默认即可4.4 Multilook 多视，选择上一步的deb，其他默认4.5 Goldstein Phase Filtering 相位滤波，选择上一步的ML，其他默认4.6 snaphu export， 输出为snaphu文件4.7 snaphu-unwrapping 解缠4.8 snaphu-import，导入解缠好的文件4.9 Phase to Elevation 相位转高程4.10 subset，裁剪DEM（可选），可以看到上一步的成果很粗糙，边缘不可用，因此可以裁剪掉4.11 Geometic 地理编码

写在前面，Sentinel-1数据不适合做DEM，因为sentinel-1的时间基线较长，目前的数据是12天，那么获得的数据的相干性就比较差；C波段雷达的穿透能力不强，受地表植被、水域等因素影响较大，去相干是个大问题……还有很多原因

0 SNAP 简介 SNAP是一个开源软件，有Windows版本和linux版本 欧空局（European Space Agency, ESA）中关于SNAP的介绍：https://earth.esa.int/eogateway/tools/snap 在这里插入图片描述SNAP下载与安装 SNAP下载地址:https://step.esa.int/main/download/snap-download/ 目前已经更新到SNAP9，包括Windows、MAC OS、Linux版本 在这里插入图片描述 如果是用Windows系统的电脑，下载红框中的Windows 64-bit版本即可

笔者使用过Windows和Linux版本，这两个版本的软件界面和操作习惯几乎完全一致，有些博主说Linux版本运行速度更快，笔者并无此感觉。且大部分使用者的Linux系统安装在虚拟机中，无法完全调动物理机的资源，因此建议物理机为Windows的同学使用Windows版本的SNAP。

1 SNAP和snaphu的安装 1.1 SNAP安装 由于是开源软件，不需要破解，因此安装过程中只需要next，选择安装文件夹即可，没有复杂的步骤 1.2 snaphu安装 使用SNAP做DEM，需要安装一个第三方插件：snaphu，官网为https://web.stanford.edu/group/radar/softwareandlinks/sw/snaphu/ 在这里插入图片描述 1.2.1 Windows系统安装snaphu 如果是Windows系统，点击Tools，选择Plugins 在这里插入图片描述在弹出的窗口中选择Available Plugins中点击SNAPHU Unwrapping，选择左下角的install 在这里插入图片描述 由于我已经安装好了，所以我的SNAPHU Unwrapping在Installed中 在这里插入图片描述 点击Tools中的Mange External Tools，查看status是否正常 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在Bundled Binaries中，查看Target Folder，打开这个文件夹，是否能找到snaphu的安装包，如果有，就是可以用的。 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 1.2.2 Linux系统中安装snaphu

主要步骤如上所述Windows系统中安装snaphu，

如果遇到Path does not exist：“snaphu路径”，如下图 在这里插入图片描述

检查一下这个文件的权限，尝试更改权限sudo chmod +x snaphu 在这里插入图片描述

ok，这就没问题了。 在这里插入图片描述

如果遇到其他报错等问题，可以参考网页https://forum.step.esa.int/t/snaphu-unwarping-path-error/29054/3

2 基于InSAR技术制作DEM的基本原理

InSAR DEM 技术流程图，源自《SARscape培训教程》,作者：Esri中国信息技术有限公司 在这里插入图片描述

具体技术细节在此不多说，请参考博文InSAR基础知识简介

一般不需要做数据聚焦，我们可以直接下载sentinel-1 SLC数据

3 数据下载，包括sentinel-1 SLC数据、参考DEM数据、精密轨道数据

请详细阅读下列博文，并下载好数据。

3.1 sentinel-1 SLC数据 哨兵-1 Sentinel-1数据下载（ASF）哨兵-1 Sentinel-1数据下载（欧空局）哨兵-1 Sentinel-1 数据下载（ONDA） 3.2 参考DEM数据 QGIS下载各种DEM的插件（SRTM 90m/30m -ALOS 30m -Cop 30m/90m-NASADEM Global DEM）SARscape手动下载30mDEM（SRTM1 V3）切片数据-[EC: 40008]参考 5.在USGS下载DEM切片即可 3.3 精密轨道数据

3种方法下载Sentinel-1精密轨道数据

4 在SNAP中用sentinel-1数据制作DEM的具体步骤

打开SNAP，开始处理数据，准备好两期数据，覆盖范围一致，时间基线尽可能短

SNAP中可以使用工作流处理，这里我前一部分演示工作流，后面分步骤演示。

4.1 Split----->Apply Orbit File---->Back Geocoding---->Enhanced Spectral Diversity

如果你的电脑内存较大（32G以上），可以把这几步制作成工作流，如果内存小，可以一步一步来。

加载数据 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

点击GraphBuilder 在这里插入图片描述

右键Add ，添加各个模块

Read读取文件 在这里插入图片描述TOPSAR-Split 在这里插入图片描述Apply-Orbit-File 在这里插入图片描述Back-GeoCoding 在这里插入图片描述Enhanced Spectral Diversity 在这里插入图片描述Write 在这里插入图片描述

完整模型 在这里插入图片描述

在Read中放置原始数据，日期早的在前，日期晚的在后 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

在TOPSAR-Split中选择subwath（IW）和极化，以及Bursts 一个sentinel-1数据包括左中右3个IW，一个IW包括9个brust，如下图所示IW2，Bursts为1-6 在这里插入图片描述

在Apply-Orbit-File中选择轨道数据，可以选择自动下载，如果自动下载不成功就手动下载，precise表示精密轨道。 在这里插入图片描述

在Back-Geocoding中选择参考DEM，这个我建议事先现在好，选择External DEM，选择放置路径和NoData值即可，因为自动下载很慢。 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

Enhanced Spectral Diversity默认即可

Write选择一个文件夹，name后缀为_Orb_Stack_esd，表示做了哪些步骤 在这里插入图片描述

点Run即可运行

4.2 Interogram Formation

在这里插入图片描述

选择上一步做好的esd文件，其他的默认即可 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 4.3 deburst，就是把之前的bursts合起来，选择上一步的成果，参数默认即可

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

4.4 Multilook 多视，选择上一步的deb，其他默认

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

4.5 Goldstein Phase Filtering 相位滤波，选择上一步的ML，其他默认

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

滤波前后的相位图 在这里插入图片描述 4.6 snaphu export， 输出为snaphu文件

在这里插入图片描述

选择上一步的flt文件 在这里插入图片描述设定好输出文件夹，选择TOPO模式，设置一定范围的重叠区，点击run 在这里插入图片描述 4.7 snaphu-unwrapping 解缠

在这里插入图片描述

选择phase开头的snaphu.img格式的文件 在这里插入图片描述点击显示执行进程，选择输出文件夹，下面的黑框会显示执行日志，这个解缠花费的时间比别的步骤都长，如果进度条一闪而过，那就是snaphu没安装好，请再次仔细阅读本文1.2snaphu安装的内容 在这里插入图片描述 4.8 snaphu-import，导入解缠好的文件

在这里插入图片描述

1- Read-Pahse选择之前做好的flt文件，2- Read-Unwrapped-Phase选择上一步解缠后的UnwPhase开头snaphu.hdr结尾的文件 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

3-snaphuimport默认 在这里插入图片描述

4- Write随便写，能记住就行 在这里插入图片描述

4.9 Phase to Elevation 相位转高程

在这里插入图片描述

选择上一步做好的import文件 在这里插入图片描述选择外部DEM，设置NoData值 在这里插入图片描述这一步的DEM成果，但不是最终成果 在这里插入图片描述 4.10 subset，裁剪DEM（可选），可以看到上一步的成果很粗糙，边缘不可用，因此可以裁剪掉

在这里插入图片描述

编辑这个蓝色框即可，其他默认，点击OK后，可以在左边看到 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

现在还是临时文件，打开看一下范围是否合适 在这里插入图片描述

觉得合适，就右键这个文件，点击save product as 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

4.11 Geometic 地理编码

在这里插入图片描述

选择输出文件夹，其他默认即可 在这里插入图片描述

可以看到分辨率是13.96*14.67，这个可以手动改大，但不宜改小，也可以选择DEM，这个意思是输出参考DEM，也就是你之前导入的外部DEM。 在这里插入图片描述

DEM最终成果在这里插入图片描述

将DEM导出，选中需要导出的elevation_VV，然后点击左上角的File，点击Export，导出为GeoTIFF格式 在这里插入图片描述

在其他GIS软件中打开，效果很不理想： 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

感谢阅读！



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