ENVI SARscape

ENVI SARscape® дозволяє легко зчитувати, обробляти і поширювати ваші SAR дані, ви можете перетворити  дані, що важко інтерпретувати в значиму, контекстну інформацію.

 

Synthetic Aperture Radar (SAR) дані являють собою складний тип даних, які можуть бути використані для аналізу області інтересів протягом дня або ночі, незалежно від погодних умов.

 

Це особливо корисно при спробі виявити зміни і вивчити топографію конкретної області.

Останній випуск SARscape - версія 5.1 - робить одержання точної і вичерпної інформацію з SAR даних ще простішим. Наступні пункти становлять найбільший інтерес:

  • Графічний інтерфейс користувача, відповідно з іншою частиною ENVI 5.1
  • Алгоритми робочих процесів для виконання спільних завдань
  • Можливості каталогу міжнародних мов
  • Новий алгоритм обробки для стерео SAR /генерації Radargrammetric DEM 
  • GPU-прискоренням інтерферометричної обробки, стекування і геокодування
  • Попередня підтримка Sentinel-1, ALOS PALSAR 2, а також дані Kompsat-5
  • Інтеграція в інструменти ENVI 5.1

Загальне

  • Графічний інтерфейс користувача разом з іншою частиною ENVI 5.1 забезпечує такий же простий, добре структурований зовнішній вигляд як у всіх модулях SARscape. Новий інтерфейс забезпечує доступ до модулів як зі стандартною та експертною моделями з прямими посиланнями на одержання DEM і створення GCP алгоритмів.
  • Новий інтерфейс підтримує інтернаціоналізацію SARscape за допомогою мовних каталогів, що дозволяє йому легко отримати версії на різних мовах.
  • Алгоритми робочих процесів були представлені користувачам за допомогою стандартних послідовностей обробки для загальних результатів і стандартних продуктів. Алгоритми робочих процесів мають інтелектуальну логіку і настройки за замовчуванням для легкого адресування обробки з врахуванням конвенції назв.
  • Вікно попереднього перегляду можна відображати на протязі обробки, оптимізації параметрів швидкості і перевірки. Також можливе виконання наступного / попереднього кроку виконання.
  • Нова структура меню була введена з логічним розподілом різних функцій.
  • Була впроваджена підтримка KOMPSAT-5 даних в форматі HDF5.
  • Попередня підтримка Sentinel-1 даних забезпечується як для SLC і попередньо оброблених продуктів, отриманих в stripmap режимі, так і для попередньо оброблених продуктів, отриманих в діапазоні IWS-ТOPSAR режимі.
  • Попередня підтримка ALOS PALSAR2 даних забезпечується як для SLC і попередньо оброблених продуктів.

Інструменти

Оновлені інструменти аналізу растрів і векторних часових рядів дозволяють розширене редагування графіків і забезпечують прямий доступ до статистичних атрибутів часових рядів.

Базові модулі

Було впроваджено GPU-прискоренням геокодування, засноване на новому алгоритмі. Який може використовувати обчислювальну ефективність сучасних платформ.

Були впроваджені наступні робочі процеси:

  • Аналіз амплітудно часових рядів
  • Узгодження False Colour Composite (ILU) при створенні зображення
  • Узгоджене виявлення змін (CCD)

Інтерферометричний модуль

Новий набір функцій було розроблено для Stereo SAR / Radargrammetric DEM генерації, починаючи з пари знімків з дуже високою роздільною здатністю або попередньо оброблених продуктів, отриманих з істотно різними кутами зйомки. Ці ЦМР можуть доповнювати ті, що були отримані в результаті обробки InSAR . Процедура об'єднання ЦМР добре підходить для злиття продуктів, отриманих з різними підходами. Алгоритм був успішно випробуваний і затверджений з COSMO-SkyMed, RADARSAT-2 і TerraSAR-X даними.

GPU-прискорене генерування синтетичних інтерферограм і сплощення тепер доступні, на основі нового, більш точного алгоритму і використання обчислювальної ефективності сучасних платформ.

Були впроваджені наступні робочі процеси:

  • Інтерферометрична генерація ЦМР
  • Інтерферометрична генерація ЦМР на основі TerraSAR-X + TanDEM-X даних
  • Стерео/радарграмметрична генерація ЦМР
  • Генерація карт зміщень
  • Множинна апертурна інтерферометрія
  • Генерація карт зміщень на основі відстеження амплітуд/спеклів
  • Узгодження False Colour Composite (ILU) при створенні зображення
  • Узгоджене виявлення змін (CCD)

Модуль інтерферометричного стекінгу

  • GPU-прискорене ядро PS було розроблено, для використання обчислювальної ефективність сучасних платформ, забезпечуючи значне збільшення в обчислювальній ефективності модуля.
  • Була реорганізована структура інтерферометричного модуля стекінгу, слідуючи покроковим послідовності, як в модулі SBAS.
  • Можливість використання карт зміщення модулем геофізичного моделювання була представлена в модулі SBAS, допомагаючи в обробці часових рядів, що фіксують значущі переміщення, такі як землетруси.
  • Нові функції були розроблені для взаємодії з системою JPL’s OSCAR system, забезпечуючи зовнішні, незалежні джерела, щоб допомогти пом'якшити артефакти в залежності від атмосферних неоднорідностей.

ENVI SARscape включає в себе набір інструментів для обробки, щоб допомогти вам перетворити необроблені дані SAR в зручні для інтерпретації зображення для їх подальшого аналізу. Інструменти для обробки ENVI SARscape призначені для роботи з одним зображенням або часовим рядом зображень. Це поміщає дані в формат зображення, що дозволяє отримувати корисну інформацію з нього, наприклад, виділення ознак, що представляють інтерес, таких як будівлі, або моніторинг розвитку врожаю протягом періоду вегетації.

Фільтрація

ENVI SARscape фільтри зменшують спекл, зберігаючи при цьому відбивну здатність радара, текстурні властивості і просторову роздільну здатність, особливо в сильно текстурованих SAR зображеннях. Ці фільтри особливо ефективні при поляризаційних даних. Додаткові спеціальні фільтри SAR мають алгоритми на основі  Гамма/Гаусових-розподілених моделей.

Фокусування

ENVI SARscape фільтри зменшують спекл, зберігаючи при цьому відбивну здатність радара, текстурні властивості і просторову роздільну здатність, особливо в сильно текстурованих SAR зображеннях. Ці фільтри особливо ефективні при поляризаційних даних. Додаткові спеціальні фільтри SAR мають алгоритми на основі  Гамма/Гаусових-розподілених моделей.

Створення мультизображень

Створення мультиоглядових зображень з Single Look Complex (SLC) даних. На цьому кроці пікселі подвоюються, так що дані починають виглядати як звичайне зображення.

Геокодування

Перетворює радіолокаційні координати в задану картографічну систему координат з використанням підходу строгого діапазону Доплера  для еліпсоїдального або територіального геокодування, з використанням номінальних параметрів або наземних контрольних точок. Радіометричне калібрування, яке виконується під час геокодування, засновано на використанні рівняння радара. Крім того, радіометрична нормалізація емпірично коригує вплив кута падіння на сігма нуль шляхом застосування модифікованої корекції косинуса.

Створення мозаїк

Без особливих зусиль об'єднуйте SAR зображення (амплітуду і / або когеренцію) або продукти (результати класифікації), щоб отримати повне охоплення району з цим автоматизованим робочим процесом. При відображенні великих площ з використанням SAR даних, окремі кадри зображення легко з'єднуються один з одним, щоб створити послідовну мозаїку по всьому регіону. Цей метод уточнює радіометричні варіації шляхом порівняння зображень в областях перетину.

Кореєстрація

Робить по піксельне порівняння часових рядів наборів даних одного і того ж регіону, використовуючи функцію автоматичної кореєстрації в ENVI SARscape. У тих випадках, коли змінюються розміри пікселів, просторова реєстрація, і передискретизація також здійснюється автоматично з робочим процесом кореєстрації.

ENVI SARscape має інструменти для аналізу ваших зображення, щоб забезпечити унікальний шар інформації для ваших даних, які в свою чергу, допоможуть вам зробити найбільш обгрунтовані рішення.

Класифікація SAR зображень

Після того як SAR дані перетворені в зображення, ви можете використовувати всі доступні інструменти класифікації ENVI для виявлення та картування об'єктів на зображенні.

SAR виділення властивостей

Виділяйте різні параметри властивостей від яскравості зображень або пар зображень декількома способами, наприклад, шляхом обчислення послідовності з пари зображень для виявлення змін з плином часу; за допомогою коефіцієнта варіації для вилучення властивостей на основі текстури; або з використанням часових рядів зображень, щоб обчислити відношення для покращення виділення SAR  даних. Зображення, отримані в процесі вилучення властивостей засновані на статистиці першого порядку та часових рядів, а також можуть бути використані в якості вхідних даних для класифікації або кількісного аналізу.

SAR виявлення змін

Створює карту когерентності, отриману з інтерферометричної обробки пар зображень, щоб виявити зміни одного і того ж району з плином часу. Зміни узгодженості з плином часу можуть бути використані для створення карт активності для виявлення шляхів, доріг або місць зустрічей, що використовуються транспортними засобами, людьми або тваринами протягом інтервалу часу між двома зображеннями. Інструменти виявлення зміни також використовуються для виявлення змін в амплітуді сигналу SAR даних з плином часу.

ENVI SARscape дозволяє створювати цифрові моделі рельєфу (DEM,) і карт зміщення землі, щоб зрозуміти топографію області та відстежувати будь-які земельні зрушення або рухи в структурах, які могли статися.

Етапи обробки для створення ЦМР і карт зсуву

З орбітальних параметрів двох SLC наборів даних, існує ціла низка кроків, які використовують інформацію про фазу для обробки даних. Тимчасові кроки включають в себе: генерування інтерферограми; створення карти когерентності; DEM сплощення; фазове перетворення висоти і геокодування; перетворення фази в зміщення та геокодування. Цей процес завершується створенням DEM або карти зміщення.

ЦМР(DEM )

ENVI SARscape процес обробки інтерферометричних даних SAR для створення ЦМР. В ході цього процесу, проміжний етап включає в себе генерацію карти когерентності. Висока точність ЦМР може бути створена за допомогою інтерферометричного модуля.

Small Baseline Subset (SBAS)

Використання диференціальних методів SAR інтерферометрії для аналізу стеків SAR  даних з метою вилучення малих деформацій на великих площах. Це особливо корисно в сільських районах, де існують кілька цільових точок, але де великі переміщення, що корелюють  відбуваються над природними об'єктами - наприклад, зміщення земної поверхні від землетрусу або зсуву.

Persistent Scatterers (PS)

Виявлення дуже малих переміщень (мм шкала), таких як осідання будівництва або тріщини в стіні греблі за допомогою дуже стабільних, штучних відбивачів. Це особливо підходить для міських районів з великою кількістю цільових точок.

Моделювання

ENVI SARscape включає в себе алгоритми інверсії і аналітичних моделей для отримання параметрів геофізичних джерел, що лежать в основі та відповідають за спостережувані зміщення. Ці інструменти можуть бути використані для моделювання землетрусів, вулканів та інших геофізичних явищ.

Карти зміщень

ENVI SARscape обробляє диференціальні інтерферометричні дані SARдля створення високоточних карт переміщення і деформації. Вони можуть бути використані для виявлення змін, в районах де транспортні засоби пройшли через або порушеннях навколо будівлі після нового виду діяльності або для відстеження набагато масштабніших змін,  в результаті землетрусу або зсуву.

ENVI SARscape інтегрує методи бальної і територіальної обробки інтерферометричних стеків SAR  зображень для створення високоточною карт зміщення. Такий комбінований підхід аналізує деформаційні явища, що впливають як на природні так і техногенні  особливості, пов'язані з природними або техногенними явищами, такими як вулканічна або сейсмічна активність, зсуви, осідання, невдачі будівництва та багато іншого.

SAR поляриметрична інтерферометрія

Поляриметричні можливості обробки SAR інтерферометрії ENVI SARscape включають в себе потужний набір інструментів, щоб дозволити вам працювати практично з усіма наявними у продажу поляризаційними даними.

Поляриметрія

Поляриметрична матриця калібровки

Отримуйте більш точну оцінку матриці розсіювання з використанням поляриметричних параметрів калібровки за замовчуванням або користувацькими налаштуваннями.

Поляриметричні сигнатури

Оцінка реальних і теоретичних ко-поляризованих і крос-поляризованих сигнатур точкових об'єктів (наприклад, кутові відбивачі). Виявлення залишкових помилок калібрування.

Поляриметричні властивості

Поєднують ко- і крос-поляризовані дані інтенсивності, які можуть бути використані для подальшої інтерпретації або класифікації.

Поляризаційний синтез

Використовує за замовчуванням лінійно-поляризований набір даних для синтезу матриці розсіювання для будь-якої довільної поляризації ортогонального базису.

Поляриметрична декомпозиція

Забезпечує когерентні (декомпозиція Паулі) і некогерентні (Ентропія-Альфа-Анізотропія декомпозиція) методи декомпозиції матриці розсіювання. Когерентні методи краще для опису характеристик локальної цілі; некогерентні методи для опису характеристик розподіленої цілі.

Поляриметрична класифікація

Неконтрольована класифікація, яка відрізняє різну поведінку розсіювання на основі результату некогерентного розкладання.

Поляриметрична інтерферометрія

Single Look Complex Coregistration

Виконує неконтрольовану класифікацію результатів попереднього кроку розкладання Ентропія-Анізотропія-Альфа, визначення основного типу розсіювання кожного пікселя в цільовій області.

Генерація синтетичної фази

Генерує фазову компоненту, пов'язану з геометрією збору даних.

Оптимізація когерентності

Оцінка основних механізмів розсіювання повної поляриметричної пари лінійних знімань, виявляючи ті механізми, які відповідають найвищим значенням інтерферометричної когерентності і реалізують відповідні інтерферограми і карти когерентності.

Поляриметрична різниця фаз / Генерація інтерферограм 

Виконує поляриметричну різницю фаз з використанням узгодженості HH  і VV поляризацій отриманих в той самий період і генерує інтерферограми, використовуючи ту ж поляризацію PolInSAR пари.

Синтетичне сплощення фази

Сплощення інтерферограми може бути виконане використовуючи синтетично згенеровану фазу з різних поляризацій тієї ж пари.

Поляриметрична / Інтерферометрична когерентності

Генерує кореляцію / когерентність зображень на основі Поляриметричної різниці фаз продуктів / інтерферограм.