E-PS和E-SBAS技术介绍

标签：PS SBAS TerraSAR 数据介绍形变 DS

合成孔径雷达 (InSAR) 干涉叠加技术可以测量地表形变。SARscape提供了永久散射体（PS-InSAR）干涉测量和短基线（SBAS-InSAR）方法，PS方法测量PS点的形变，SBAS方法测量分布式散射体DS的形变。随着技术的发展，在这一领域取得了许多研究进展，SARscape5.7版本开始，提供了能够同时提取PS和DS测量值的新方法，即增强型永久散射体（E-PS）和增强型短基线（E-SBAS）。

E-PS和E-SBAS这两种方法都可以同时测量PS点和DS像元的位移，可以得到覆盖更多的干涉叠加处理结果，但遵循不同的处理理念。E-PS使用自适应滤波器以保留区分PS技术的细节水平。E-SBAS处理可以在PS和DS像元时间序列上得到非线性运动。这两种技术在绝对精度、管理非连续或非线性时间序列的能力以及覆盖范围方面各有特点。

E-PS处理技术流程如下图所示：

图：E-PS 处理流程

E-PS技术通过对干涉相位进行自适应滤波，识别分布式散射体（DS）和永久散射体（PS）像元，从而提高 InSAR 像元对非城市地区的覆盖。这种方法可以将永久散射体（PS）和分布式散射体（DS）的处理独立进行。

在SARscape5.7中，PS操作包含五个步骤，E-PS是在PS处理的第二步干涉工作流之后增加一步滤波操作。

连接图生成

根据设定的基线阈值，从输入的slc数据集中选择一个参考影像，其他影像和这景参考影像形成干涉像对。

干涉工作流

根据像对的连接关系，对每一对像对进行干涉工作流处理。所有图像都要配准和重采样到参考文件，这涉及到4个因素（至少2个）的过采样，避免在大基线的情况下干涉条纹过密而混淆。不同于标准的InSAR处理，因为PS方法是找点目标，所以不进行光谱移动和普通的多普勒带宽滤波。会生成每个像对的干涉图。

E-PS（可选）

如果进行E-PS处理，则此步骤进行滤波处理：通过自适应滤波器生成滤波后的干涉图。

PS第一次反演

第一次生成的形变结果，包括速率和高程改正值，这个结果没有去除大气影响的相位。

PS第二次反演

使用大气校正步骤，生成最终的形变结果。

地理编码

所有PS相关结果（形变速率、高度残差、形变序列、KML、矢量文件等）投影到地图系统中。

E-SBAS处理技术流程如下图所示。

图：E-SBAS处理流程

注：低通（LP）和高通（HP）术语用于命名与形变和地形相关的信号的低空间分辨率和残余高空间频率分量。

E-SBAS技术可同时识别和处理永久散射体像元（PS）和分布式散射体像元（DS）。将结合使用短基线集（SBAS）和永久散射体干涉测量（PS）方法来获得形变产品，以便估算 DS 像元和PS点的时间形变。提供更全面、更有价值的输出结果。E-SBAS 能够测量PS和DS像元的非线性位移趋势。

SBAS技术的作用有两个方面：一方面，它将提供与DS点和LP DEM残留地形图相对应的LP形变时间序列；另一方面，SBAS将估算在利用GACOS产品和电离层传播模型进行初步校正之后仍然影响干涉测量数据的残余大气相位延迟。与PS点相关的时间位移将应用PS方法对先前校准过的干涉图进行处理，去除 LP 地形、形变和SBAS技术估计的残余大气。这种策略结合了PS和 SBAS方法，确保了在点状目标和 DS 目标上获得的形变结果的一致性，因此，与独立执行这两种方法相比，E-SBAS可以获得更好的结果。

E-SBAS方法不仅仅是简单地将两种技术独立应用，而是能够同时分析强反射体和分布式目标，提供较低分辨率的DS结果，并结合较高分辨率的 PS，在一个综合的连续空间解决方案中还可以分析非线性趋势。

注：建议使用至少20景数据，以获得可靠的结果，尤其是在相干性较低的情况下。

在SARscape5.7软件中，先做完SBAS处理流程，再进行E-SBAS处理。