SARscape 雷达图像处理软件
平台概览
平台新特性
产品功能
扩展模块
SARscape 雷达图像处理软件


SARscape由sarmap公司研发,是国际知名的雷达图像处理软件。该软件架构于专业的ENVI遥感图像处理软件之上,提供图形化操作界面,具有专业雷达图像处理和分析功能。SARscape由核心模块及5个扩展模块组成,用户可根据自己的应用要求、资金情况合理地选择不同功能模块及其不同组合,对系统进行剪裁,充分利用软硬件资源,并最大限度地满足用户的专业应用要求。

产品新特性
数据导入


1.新增常用SAR数据导入工具(Generic SAR Data import)

一个通用的SAR数据导入工具,工具会自动识别SARscape所支持的数据的传感器类型和数据模式,只要输入同一传感器同一类型的数据,软件自动识别并进行导入,SARscape自动识别的传感器是Single Sensor列表中的传感器,如Sentinel-1、COSMO-SkyMed等。

2.支持PAZ-1数据

西班牙的X波段的SAR数据,SARscape导入的是COSAR(.cos)和TIFF格式的数据,支持的产品为:

- SSC Single Look Slant Range Complex

- MG Multi Look Ground Range Detected

- GEC Geocoded Ellipsoid Corrected

- EEC Enhanced Ellipsoid Corrected

3.支持ASNARO-2数据

日本的X波段的SAR数据,支持Level1.1(slc)和Level1.5(地理编码产品),SARscape支持的格式是CEOS格式(NITF2.4和GeoTIFF)。

4.ECMWF下载

支持查询和下载欧洲中心中期天气预报的天气数据,下载的数据可以通过产品类型进行选择,该工具可以以相同的空间和时间分辨率将ECMWF数据和SAR数据进行叠加。

5.支持下载OpenStreetMap数据

提供OpenStreetMap数据的下载工具,转化为shapefile格式,下载范围支持坐标范围输入、矢量文件输入、范围框输入和已知的shapefile文件。OpenStreetMap数据可以被用户嵌入并集成到SAR数据中。

6.SICD格式支持

SARscape支持SICD格式的数据,( SICD是美国政府使用的SAR的复数数据,与传感器无关),目前支持slc格式产品,所支持的传感器有ALOS-2、CosmoSkymed、Radarsat-2、Sentinel-1A/B、TerraSAR-X、TandemX。

7. RISAT-1 Level2数据支持

RISAR数据除了之前支持的SLC数据和地距产品,新增了Level2级产品(地理编码产品)的支持。

8.Sentinel-1数据下载界面改进

Sentinel-1界面新增设置年月日时间区间的功能,而且,可以设置自动解压。

9.Sentinel数据读取其他改进

- Sentinel-1导入工具支持亚马逊格式文件。

- 数据导入的时候除了支持shape file定义子区域之外,还支持google earth文件(.kml或.kmz)。

10.AIS新消息管理

支持国家海洋电子协会(NMEA)的Message 27 (远程自动识别系统广播报文格式)。


基础模块


1.SAR AIS分类

该工具允许导入AIS海上交通信息与SAR图像匹配,可以掩膜陆地区域之后检测船只或水域中的类似物体。

2.MICCD(多逆相干变化监测)流程化工具

该流程化工具生成RGB彩色合成(MICCD)数据,用于可视化和识别相干时间变化区域。


干涉模块


1.新增无GCP的流程化InSAR处理工具

InSAR提取DEM流程化工具、立体像对提取DEM流程化工具、DInSAR流程化工具、DInSAR MAI流程化工具、振幅偏移量测流程化工具,位移幅值流程化工具,都可以进行无GCP的工作流处理。

2.建模工具新增斜距合成工具

建模工具中新增斜距产品合成工具,用于减去或增加通过正演模拟计算的位移到斜距几何的解缠(upha)或未解缠(fint)的干涉图。该工具的一个典型用途是在出现强信号(例如地震)时减去模型条纹以简化解缠,在解缠之后,可以用该工具添加回模型信号。

3.建模工具新增计算统计功能

在非线性反演面板新增计算统计功能,允许评估建模的源参数不确定性和权衡所有参数。这是通过添加一些特别的噪声(在空间中相关,对于InSAR)并执行由用户设置的任意次数的反演来实现的。其结果是散射图和概率分布的网格,涉及通过反演获得的所有参数。

4.工作流中新增子区域裁剪功能

工作流数据导入的界面,新增一个SAR子区域导入功能,用户可导入子区域的shp/kml/kmz文件,来进行子区域的提取和工作流处理。

5.建模算法的改进

有几种算法进行了很大改进。在线性反演中,提出了一种新的阻尼方法,基于各源之间的空间关系,不局限于每个源。介绍了Okada震源线性反演的一种新方法:分布滑动,具有倾斜变量,约束在由用户设置(0到180之间)的范围内。

对于非线性和线性反演,现在可以引入“固定源”,这些是参数完全已知的源;当InSAR的结果受到多个事件影响时,且用户只想对其中一些事件建模,其他事件已经用不同的InSAR数据集建模。

6.建模结果的可视化表达

在任何反演之后,会创建一个带有整体报告的新面板,以立即评估结果的质量。提供有关建模源(源参数、大地矩、事件幅度等)和数据集(残差的RMS、原始数据集的RMS、建议的数据集权重、为InSAR评估的轨道参数)的信息,等)。在非线性反演之后要修正的参数用“***”突出显示:这表示参数搜索范围的变化。 

干涉叠加模块


1.可在PS处理中增加数据

在执行增量PS处理的情况下,可加入新的数据参与到PS处理中。若要执行增量PS,使用PS Edit Connection Graph工具进行连接图更新,(不能移动或重命名文件)。增量模式处理时,只对新增的数据进行干涉工作流处理,节省时间。

当完成干涉工作流之后,则可以添加新的图像。执行增量PS时,干涉过程将只对添加的图像进行。从第一步工作流程开始,每一步都必须执行。PS工程文件将被自动更新。

2.SBAS功能增强

- 报告、工程和参数文件进行了更新。

- 软件代码进行了重构,在第一次反演、第二次反演和地理编码步骤完全实现多线程并行处理。

- 在第一次反演和第二次反演的步骤,提高了间歇SBAS能力以控制图形断开比率。

   第一次反演:最小有效干涉图%(相对于连接图中的初始干涉图的有效相位测量的最小百分比)。

   第二次反演:最小有效干涉图%(相对于连接图中的初始干涉图的有效相位测量的最小百分比)和最小有效捕获%(有效捕获的最小百分比,具有至少一个有效相位测量)。

- 高程小波大小:用于从处理的数据中保留的残余地形的分辨率。

3.修复了大气估计时高通滤波时第一时相的错误值。

4.增加了新的位移模型类型,可以在不检索任何残余地形的情况下估计位移模型。

5.重构了地理编码与矢量结果生成。

6.在地理编码工具中可加入水体掩膜。

7.增加了新的输出结果(RMSE,间歇SBAS的时相,其中有效的干涉图百分比)。

8.地理编码的矢量是在他们的制图位置,而不是像以前一样的规则网格。

9.第一次反演速度提高了2-3倍。

10. 第二次反演速度提高了3-5倍。

11.地理编码和矢量生成提高了5-10倍的速度,数据集越大,加速效果越明显。

通用工具


1.数据输出新增生成SIDD格式

任何SARscape产品中都可以输出为与SAR传感器无关的格式(SIDD),是8位nitf数据。该工具主要用于优化原始直方图的拉伸,达到好的SAR数据显示效果。

2.数据输出新增生成MICCD假彩色合成结果

MICCD工具生成相干性RGB假彩色合成图,用于识别相干空间变化信息。Red = input [1-(Coherence)];Green = input;2 [(1-Coherence)];Blue = input 3 [(1-Coherence)]。

3.DEM提取支持DTED格式

支持DTED格式的DEM,在SARscape的通用系统参数中,可设置DTED路径,路径下包括三个子路径:dted0、dted1和dted2,存放3个级别的DTED数据集。

DTED DEM提取需要在源DEM类型中定义DEM级别:DTED-0、DTED-1和DTED-2。

4.子区域裁剪功能支持kml和kmz文件定义感兴趣区

子区域裁剪除了已经支持的shape文件之外,还可以上传Google Earth文件(.kml或.kmz)来指定感兴趣的区域。

5.GPS-GPS滤波降采样

输出GPS shape文件,可用于可视化,也可用于建模工具,shape文件中的属性名和字段可以在建模工具中使用。


系统设置


1.系统参数分为公共参数(common)和特定参数(specific)

系统参数分为公共参数和特定参数,公共参数用于指定SARscape中的一般参数,包括路径、批处理文件名、通用参数、用户帐户、存储和集群参数相关。

特定参数,是与传感器相关的处理参数。有13套选项,用户根据情况选择相应的一套处理参数进行数据处理和分析。

2.支持Proxy server

支持的代理服务器:如果代理服务器用于访问外部网络,则服务器地址(URL)、用户名和密码可以包括在选项卡中。


界面改进


输入和输出文件支持列表形式

在输入和输出文件面板,可以支持列表输出,用户把所要输入的数据路径和文件名存放为文本文件列表,输入即可。


SARscape可在ENVI Modeler中进行建模


ENVI5.5版本新增ENVI Modeler建模工具,SARscape5.5版本支持SARscape中的SAR图像处理工具在ENVI Modeler中进行可视化建模,实现SAR数据处理或SAR/光学数据结合处理的工作流。

与ArcGIS Pro的集成


SARscape5.5可集成在ArcGIS Pro中运行,在Toolbox中有SARscape工具。目前集成的工具如:下载Sentinel1数据、相干性变化监测工具、InSAR干涉处理、DInSAR差分干涉处理等。

产品功能
扩展模块
SARscape核心模块(BASIC & InSAR Bundle)


提供完整的雷达处理功能,包括基本SAR数据的数据导入、多视、几何校正、辐射校正、去噪、地理编码、RAW数据镶嵌、特征提取、船只提取、移动目标探测等一系列基本处理功能;支持InSAR和多个通道DInSAR处理,生成干涉图像、相干性计算、地面断层图、DEM、地表形变图等。包括基线估算、干涉图生成、干涉图去平、相干生成、相位解缠、轨道精炼、大气校正、形变模型等。支持SAR立体量测生成DEM数据;支持多孔径干涉测量和振幅偏移量量测,获取方位向形变信息;提供相干RGB假彩色合成工具和相干变化检测工具。 

聚焦扩展模块(Focusing Module)


采用经过优化的F.Rocca的ω-k算法进行处理,能够充分利用处理器的性能实现数据快速聚焦处理,支持聚焦前对RAW数据的镶嵌,直接输出SLC数据。

滤波扩展模块(Filter Module)


提供基于Gamma/Gaussian 分布式模型的滤波核,能够最大程度地去除斑点噪声,同时保留雷达图像的纹理属性和空间分辨率信息。由PRIVAEERS N.V.研发的Gamma分布式模型算法是迄今最合适的方法,包括处理SLC数据的独立复杂高斯斑点模型和处理多视强度数据的伽马斑点模型。 

扫描式干涉雷达处理扩展模块(ScanSAR Interferometry Module)


支持ScanSAR模式处理,同时与干涉处理模块结合,可用于处理生成大范围的干涉图像、相干图像、地面断层图。支持ASAR、TSX和PALSAR2扫描模式数据的干涉处理。 

极化雷达处理扩展模块(Polarimetery & PollnSAR Module)


对极化SAR和极化SAR干涉处理。对极化SAR处理功能包括:测定偏振矩阵、偏振信号、偏振合成、偏振特征、Pauli分解、Entropy-Anisotropy-Alfa分解、Entropy-Anisotropy-Alfa分类;极化SAR干涉处理包括:SLC数据的几何校正、极化相位差和干涉图生成、极化/干涉相干性、相干性优化。 

干涉叠加扩展模块(Interferometry Stacking Module)


干涉叠加技术是挖掘时间序列SAR图像可以识别区域(像素)范围内,一定时间内地面位移表现在信号相关和一致性,获取mm级的形变信息。干涉叠加扩展模块提供永久散射体(PS)方法和短基线集(SBAS)的方法,可进行多时相雷达数据的干涉分析,获取毫米级的形变信息。