E N V I对S A R数据的预处理过程(详细版)一、数据的导入:(1) 在 Toolbox 中,选择 SARscape ->Basic->Import Data->Standard Formats->ALOS PALSAR。
(2) 在打开的面板中,数据类型(Data Type):JAXA-FBD Level 1.1。
注:这些信息可以从数据文件名中推导而来。
(3) 单击 Leader/Param file,选择d1300816-005-ALPSRP246750820-H1.1__A\LED-ALPSRP246750820-H1.1__A文件。
(4) 点击 Data list,选择d1300816-005-ALPSRP246750820-H1.1__A\IMG-HH-ALPSRP246750820-H1.1__A文件(4) 单击 Output file,选择输出路径。
注:软件会在输入文件名的基础上增加几个标识字母,如这里增加“_SLC”(5) 单击 Start 执行,最后输出结果是 ENVI 的slc文件,sml格式的元数据文件,hdr格式的头文件等。
(6) 可在 ENVI 中打开导入生成的以slc为后缀的 SAR 图像文件。
二、多视单视复数(SLC)SAR 图像产品包含很多的斑点噪声,为了得到最高空间分辨率的 SAR图像,SAR 信号处理器使用完整的合成孔径和所有的信号数据。
多视处理是在图像的距离向和方位向上的分辨率做了平均,目的是为了抑制 SAR 图像的斑点噪声。
多视的图像提高了辐射分辨率,降低了空间分辨率。
(1) 在 Toolbox 中,选择 SARscape->Basic ->Multilooking。
(2) 单击 Input file 按钮,选择一景 SLC 数据(前面导入生成的 ALOS PALSAR 数据)。
注意:文件选择框的文件类型默认是*_slc,就是文件名以_slc 结尾的文件,如不是,可选择*.*。
(3) 设置:方位向视数(Azimuth Looks):5,距离向视数(Range Looks):1 注:详细的计算方法如下所述。
另外,单击 Look 按钮可以估算视数。
(4) Border Resize 选项,选择此项,会对检测结果边缘中的无效值,进而重新计算输出图像的大小。
这里不选择。
(5) 输出路径会依据软件默认参数设置自动添加或自行修改,单击 Start 按钮执行。
(6) 计算完之后在 Display 中显示结果,可以看到图像的斑点噪声得到的抑制,但是降低了空间分辨率注:方位向视数(Azimuth Looks);距离向视数(Range Looks)视数跟距离向分辨率、方位向分辨率以及中心入射角有关。
精确的计算方法如下:地面分辨率= pixel spacing slant range / sin(incidence angle)• pixel spacing azimuth = 3.169m (方向分辨率)• pixel spacing slant range = 9.368m (距离分辨率)• incidence angle scene centre = 34.3°•地距的距离分辨率:9.368 / sin(34.3°) = 16.62 m,距离向视数为1•地距的方位向分辨率经过多视后保持与地距的距离分辨率一致• 16.62/3.169=5,因此方位向视数为5三、滤波从连贯 SAR 传感器中获取的图像都有斑点噪声,SARscape 提供两大类滤波,用于单波段雷达图像的滤波和多时相雷达图像滤波。
(1) Toolbox 中,选择 SARscape->Basic->Filtering->Single Image。
(2) 打开 Filtering Single Image 面板,单击 Input file 按钮,选择前面得到的多视处理结果。
(3) 有 8 中滤波供选择,选 Frost,同时会打开 Frost Lee/Refined Lee 对话框。
(4) 在 Frost Lee/Refined Lee 对话框中,分别设置 Azimuth Window Size 和 Range WindowSize:9(5) 单击 Start 执行。
四、地理编码和辐射定标SAR 系统是测量发射和返回脉冲的功率比,这个比值(就是后向散射)被投影为斜距几何。
由于不同 SAR 传感器或者不同接收模式,为了更好的对比 SAR 图像几何和辐射特征,需要将 SAR 数据从斜距或地距投影转换为地理坐标投影(制图参考系)。
(1) Toolbox 中,选择 SARscape->Basic->Geocoding->Geocoding and Radiometric Calibration。
(2) 在 Geocoding and Radiometric Calibration 面板中,单击 Input file 按钮,选择前面 Frost滤波做的结果。
(3) Cartographic System,设置输出投影参数。
(5) 像元大小(GRID SIZE):x:25,y:25。
(6) 重采样方法(RESAMPLE):有 5 中方法供选择,从左到右精度提高,但是速度越慢。
这里选择 Optimal Resolution。
(7) 选择辐射定标(Radiometric Calibration)(8) 其他可选项:辐射归一化(Radometric),局部入射角校正(Local Incidence Angle)、叠掩/阴影处理(Layover/Shadow)(9) 单击 Start 执行。
五、镶嵌工具在Toolbox中启动/Mosaicking/Seamless Mosaic。
1)点击左上的加号(如图)添加需要镶嵌的影像数据。
(2)添加进来之后可以看到数据的位置和重叠关系和影像轮廓线。
(3)勾选Show Preview,可以预览镶嵌效果。
在Data Ignore Value一览输入透明值,这里输入0。
如下图为0值透明的效果。
匀色处理:提供的匀色方法是直方图匹配。
(1)在Corlor Correction选项中,勾选Histogram Matching:•∙Overlap Area Only:重叠区直方图匹配•∙Entire Scene:整景影像直方图匹配(2)在Main选项中,Color Matching Action中右键设置参考(Reference)和校正(Adjust),根据预览效果确定参考图像。
接边线与羽化接边线包括自动和手动绘制两种方法,也可以结合起来使用。
(1)选择下拉菜单Seamlines->Auto Generate Seamlines,自动绘制接边线,如下图所示,自动裁剪掉TM边缘“锯齿”。
(2)自动生成的接边线比较规整,可以明显看到由于颜色不同而显露的接边线。
下拉菜单Seamlines-> Start editing seamlines,编辑接边线,可以在接边处绘制多边形,之后自动将绘制的多边形作为新的接边线。
输出结果切换到Export选项,这是输出文件名、路径、格式、波段、背景值、重采样方法等信息。
六、融合不同传感器图像融合下面以SPOT4 的10米全色波段和Landsat5 TM 30m多光谱的融合操作为例,学习图像融合操作流程,数据存放在"…\08.图像融合\数据\TM与spot"中。
(1)选择File > Open,将SPOT4数据bldr_sp.img和Landsat TM数据TM-30m.img分别打开。
(2)在Toolbox中,打开 / Image Sharpening /Gram-Schmidt Pan Sharpening,在文件选择框中分别选择bldr_sp.img作为低分辨率影像(Low Spatial)和bldr_sp.img作为高分辨率影像(HighSpatial),单击OK。
打开Pan Sharpening Parameters面板。
(3)在Pan Sharpening Parameters面板中,选择传感器类型(Sensor):Unknown,重采样方法(Resampling):CubicConvolution,输出格式为:ENVI。
(4)选择输出路径及文件名,单击OK执行融合处理。
注:进度条显示在右下角。
相同传感器图像融合对于高分辨率影像,同样可以Gram-Schmidt Pansharping融合方法达到更好的效果,下面以QuickBird影像为例介绍这种融合方法,数据存放在"…\08.图像融合\数据\ Quikbird"中。
ENVI5.1中,pansharping融合方法就是Gram-Schmidt Pan Sharpening选项。
(1)File > Open,打开影像文件qb_boulder_msi.img和qb_boulder_pan.img。
(2)在Toolbox中,打开 / Image Sharpening /Gram-Schmidt Pan Sharpening,在文件选择框中分别选择qb_boulder_msi.img作为低分辨率影像(Low Spatial)和qb_boulder_pan.img作为高分辨率影像(High Spatial),单击OK。
打开Pan Sharpening Parameters面板。
(3)在Pan Sharpening Parameters面板中,选择传感器类型(Sensor):QuickBird,重采样方法(Resampling):CubicConvolution,输出格式为:ENVI。
注:传感器类型(Sensor)中还包括:GeoEye-1、Goktruk-2、IKONOS、landsat8_oli、landsat8_tirs、NPP VIIRS、Pleiades-1A/B、QuickBird、UI:GSS:Sensorrasat、Spot-6、Landsat ETM、WordlView-1/2。
(4)选择输出路径及文件名,单击OK执行融合处理。
注:进度条显示在右下角。
七、裁剪规则图像裁剪规则裁剪,是指裁剪图像的边界范围是一个矩形,这个矩形范围获取途径包括:行列号、左上角和右下角两点坐标、图像文件、ROI/矢量文件。
规则分幅裁剪功能在很多的处理处理过程中都可以启动(SpatialSubset)。
下面介绍其中一种规则分幅裁剪过程。
以TM影像为例,图像存放在"…\10.图像裁剪\数据"中。
(1)File > Open打开图像Beijing_TM.dat,按Linear2%拉伸显示。