DORIS 软件说明书（中文版）.pdf

发布时间：2022-01-28 发布人：admin 分类：说明书资料大小：2.86M 资料格式：pdf 举报版权申诉

第1页 / 共125页

第2页 / 共125页

第3页 / 共125页

第4页 / 共125页

第5页 / 共125页

第6页 / 共125页

第7页 / 共125页

第8页 / 共125页

文本预览

DORIS 软件说明书 Version3.16 Original author Bert Kampes Revised by Radar Team Delft University of Technology Translated by Li Tao, et al Checked by Ling Chang 武汉大学信息学部 InSAR 研究小组内部资料 2007 年 8 月 10 日 Version 0.91

前言本文档描述了 DORIS 软件 InSAR 数据处理流程。它与 Doris 软件 v3.16 版本相对应(说明文档的修订版本为：1.54)。它包括技术资料和如何运行软件所需的信息。我们尽量做到完善的说明，但是在某些章节的描述上可能依然很简短。请报告文档中或源代码中任何不完整的地方。Doris 软件最新的信息总可以在这个网址上查到： http://enterprise.tudelft.nl/doris/ Doris 软件对于科学研究团体是免费的。用户免费使用 Doris 软件的条件如下： 1、Doris 是用于科学研究的软件，其中的软件甚至是其中任何一部分都不能被商业化。有兴趣将 Doris 或者它的产品用于商业目的的团体请联系 Department of Geoscience and Remote Sensing (GRS) 组织的教授： Prof.Dr.Ramon F. Hanssen (r.f.hanssen@tudelft.nl) 2、我们发布的软件版本是唯一正式的官方版本。请不要代替 DORIS 主页，分发 Doris 软件给第三方。这是为了保证软件更新和信息的一致性。 3、代尔夫特大学（Delft University of Technology）不承担任何由于软件或者文档中的错误导致的损失。 4、鼓励用户通过运用新的算法或者改进现有的算法来扩展 Doris 软件的功能。这里隐含的意思是：如果新的软件是基于 Doris 软件开发的，它也应该免费被其他用户免费获取到（通过我们发布）。 5、我们将非常感谢对软件的添加或者修改可以及时通知我们，因此它将会被包含在软件正式（写一个）版本中。 6、出版物中包含利用 Doris 软件生成的结果是应当包含一个致谢。（例如：The interferometric processing was performed using the freely available Doris software package developed by the Delft Institute for Earth-OrientedSpace Research (DEOS, it has changed to Department of Geoscience and Remote Sensing), Delft University of Technology. or include a reference to: BertKampes and Stefania Usai. .Doris: The Delft Object-oriented Radar Interferometric software.. In: proceedings ITC 2nd ORS symposium, August 1999. (cdrom))。

译者序 InSAR 技术一直以来并不为人们所关注，其原因在于水平分辨率较低，一直在 20～ 50 米左右。最近德国发射了分辨率为 1m 的 X 波段 SAR 卫星，而这颗卫星的主要任务就是进行 InSAR 的商业化应用。可以预见，未来 InSAR 和 SAR 遥感领域技术上的突破，将会产生巨大的商机，与米级分辨率的光学卫星相比，这方面的应用研究和软件开发还有很多不完善。 INSAR 技术在我国已有十多年的应用和研究，而 DELFT 大学的 DORIS 软件是几个开放源代码 InSAR 软件中较为优秀的一个，而且也被国内研究者广为使用，翻开国内的一些 InSAR 相关的专著，大家不难发现 DORIS 软件的影子，也不难发现这本软件说明书的影子。 DORIS 搭建起的平台为 InSAR 研究者提供了很好的研究基础。从 1999 年 Kampes 等人推出第一个版本，到现在已经公布了近二十个开放版本，最近一次版本更新是 2008 年 12 月 Doris V4.02，添加了 M_SIMAMP 和 M_TIMING 算法。武汉大学的研究人员从 2001 年开始接触 DORIS 软件，并一直从事这方面的应用研究，因此对 DORIS 软件有较深入的了解。随着越来越多的人加入到这个研究队伍，我们觉得有必要将这本软件说明书加以详细的分析和解释，也希望更多的人从中吸取开放源代码的思想，发展我们自己的软件平台。本文的主要翻译成员是李陶，龙四春，李振，范盟，厉芳婷。其中，李陶负责总体的编排和修订，前言以及 1～10 章的翻译，李振负责了部分流程图的重绘以及 11~14 章，厉芳婷负责 15～22 章，龙四春负责 23～27 章，范盟负责 28 章~附录 A，译者的水平有限，对 InSAR 的理解也不够全面，难免会有很多错误，请大家多多指教！未来，我们将会把一些相应的算例和结果也提供出来，供更多的人来学习 InSAR。

目录第 1 章绪论 ................................................................................................................................................................ 1 1.1 INSAR 处理过程的综述 .................................................................................................................................... 1 1.1.1 InSAR 数据处理步骤流程图 ................................................................................................................... 2 1.2 数据处理中的约定和惯例 ............................................................................................................................... 5 1.2.1 输入文件.................................................................................................................................................... 6 1.2.2 输出文件.................................................................................................................................................... 7 １.3 本说明文档总体结构描述 ............................................................................................................................ 9 第 2 章通用指令 .................................................................................................................................................... 10 2.1 通用的输入指令 (CARDS) .............................................................................................................................. 10 2.2 通用输入指令 (CARDS)的实例 ....................................................................................................................... 13 第 3 章读主影像文件（M_READFILES） ....................................................................................................... 14 3.1 输入指令（INPUT CARDS） ............................................................................................................................ 14 3.2 输出描述 ......................................................................................................................................................... 14 3.3 附加信息 ......................................................................................................................................................... 16 3.3.1 对于X86 平台所需的一些调整 ............................................................................................................. 16 第 4 章读主影像精密轨道信息（M_PORBITS） ............................................................................................... 17 4.1 输入指令（INPUT CARDS） ............................................................................................................................ 17 4.2 输出描述 .......................................................................................................................................................... 18 4.3 附加信息 .......................................................................................................................................................... 19 第 5 章切主影像数据（ M_CROP） ................................................................................................................... 20 5.1 输入指令（INPUT CARDS） ............................................................................................................................ 20 5.2 输出描述 .......................................................................................................................................................... 20 第 6 章主影像过采样（ M_OVS） ...................................................................................................................... 22 6.1 输入指令（INPUT CARDS） ............................................................................................................................ 22 6.2 输出描述 .......................................................................................................................................................... 22 6.3 算法 ................................................................................................................................................................. 23 第 7 章读辅影像文件 S_READFILES ................................................................................................................ 24 7.1 输入指令 ......................................................................................................................................................... 24 第 8 章读辅影像精密轨道信息（S_PORBITS） ................................................................................................ 25 8.1 输入指令 ......................................................................................................................................................... 25 第 9 章切辅影像数据（S_CROP） ...................................................................................................................... 26 9.1 输入指令 ......................................................................................................................................................... 26

第 10 章辅影像过采样（S_OVS）...................................................................................................................... 27 10.1 输入指令 ....................................................................................................................................................... 27 第 11 章利用轨道信息进行粗配准 ........................................................................................................................ 28 11.1 输入变量 ....................................................................................................................................................... 28 11.2 输出结果描述 ............................................................................................................................................... 28 11.3 补充说明 ....................................................................................................................................................... 29 第 12 章利用大尺度的相关窗口进行粗配准 ........................................................................................................ 30 12.1 输入变量 ....................................................................................................................................................... 30 12.2 输出结果描述 ................................................................................................................................................ 31 12.3 补充说明 ....................................................................................................................................................... 31 12.3.1 空域相关计算方法 Method magspace .................................................................................................. 31 12.3.2 频域相关计算方法 Method magfft（傅立叶变换） ............................................................................ 31 第 13 章主图象－方位向的前置滤波 .................................................................................................................... 32 13.1 输入变量 ....................................................................................................................................................... 32 13.2 输出结果描述 ............................................................................................................................................... 33 13.3 补充说明 ....................................................................................................................................................... 34 14 辅图象－方位向的前置滤波 ............................................................................................................................... 35 第 15 章利用小窗口相关进行亚像元级精配准 .................................................................................................... 36 15.1 输入参数 ....................................................................................................................................................... 36 15.2 输出结果描述 ............................................................................................................................................... 38 15.3 补充说明 ....................................................................................................................................................... 38 15.3.1 空域相关................................................................................................................................................. 38 15.3.2 过采样..................................................................................................................................................... 38 15.3.3 频域相关................................................................................................................................................. 39 第十六章配准参数的平差计算 .............................................................................................................................. 40 16.1 输入参数 ........................................................................................................................................................ 44 16.2 输出结果描述 ................................................................................................................................................ 45 16.3 补充说明 ........................................................................................................................................................ 46 第 17 章重采样 ........................................................................................................................................................ 48 17.1 输入参数 ....................................................................................................................................................... 48 17.2 输出结果描述 ................................................................................................................................................ 49 17.3 补充说明 ....................................................................................................................................................... 50 17.3.1 输出形式 ................................................................................................................................................ 51 17.3.2 内差核.................................................................................................................................................... 51 第 18 章距离向前置滤波 ........................................................................................................................................ 52 18.1 输入变量 ....................................................................................................................................................... 52 18.2 输出结果描述 ............................................................................................................................................... 53

18.3 补充说明 ........................................................................................................................................................ 55 18.3.1 基于轨道参数的方法 ............................................................................................................................ 55 18.3.2 适合的方法 ............................................................................................................................................ 55 18.3.3 加权滤波 ................................................................................................................................................ 56 第 19 章生成干涉图 .............................................................................................................................................. 59 19.0.4 最新更新 .................................................................................................................................................... 60 19.1 输入变量 ....................................................................................................................................................... 60 19.2 输出的描述 ................................................................................................................................................... 61 19.3 补充内容 ....................................................................................................................................................... 61 第 20 章计算平地效应（参考相位） .................................................................................................................... 63 20.1 输入变量 ....................................................................................................................................................... 64 20.2 输出的描述 ................................................................................................................................................... 65 第 21 章减去平地效应 .......................................................................................................................................... 66 21.1 输入变量 ....................................................................................................................................................... 66 21.2 输入的描述 ................................................................................................................................................... 67 第 22 章计算相干系数 ............................................................................................................................................ 69 22.1 输入变量 ........................................................................................................................................................ 69 22.2 输出的描述 ................................................................................................................................................... 70 22.3 补充内容 ....................................................................................................................................................... 70 23 章计算参考 DEM 的参考相位 .......................................................................................................................... 71 23.1 输入参数 ....................................................................................................................................................... 71 23.2 输出表达 ...................................................................................................................................................... 72 23.3 USING SRTM C-BAND ........................................................................................................................................ 73 23.4 执行 .............................................................................................................................................................. 78 第 24 章从地形中减去 DEM ..................................................................................................................................... 79 24.1 输入数据 ...................................................................................................................................................... 79 24.2 输出描述 ...................................................................................................................................................... 79 第 25 章相位滤波 .................................................................................................................................................... 81 25.1 输入数据 ...................................................................................................................................................... 81 25.2 输出描述 ....................................................................................................................................................... 83 25.3 执行 .............................................................................................................................................................. 85 25.3.1 spatialconv ........................................................................................................................................ 85 25.3.2频谱 ...................................................................................................................................................... 85 第 26 章相位解缠 .................................................................................................................................................... 91 26．1 输入指令 .................................................................................................................................................... 91 26.2 输出描述 ...................................................................................................................................................... 92 第 27 章 DINSAR ........................................................................................................................................................ 93

27.1 输入指令 ...................................................................................................................................................... 93 27.2 输出描述 ...................................................................................................................................................... 94 27.3 执行过程 ...................................................................................................................................................... 94 27.3.1 算法...................................................................................................................................................... 96 第 28 章斜距到平距的转换（SLANT2H） .......................................................................................................... 98 28.1 输入变量 ....................................................................................................................................................... 98 28.2 输出文件介绍 .............................................................................................................................................. 99 28.3 实现方法 ..................................................................................................................................................... 100 28.3.1 Ambiguity 方法 ..................................................................................................................................... 100 28.3.2 Rodriguez 方法 ..................................................................................................................................... 101 28.3.3 Schwabisch 方法 ................................................................................................................................... 103 28.4 各种方法比较 ............................................................................................................................................ 104 第 29 章地理编码 .................................................................................................................................................. 107 29.1 输入变量 ..................................................................................................................................................... 107 29.2 输出文件介绍 .............................................................................................................................................. 108 29.3 实现方法 ..................................................................................................................................................... 109 参考文献 .................................................................................................................................................................. 110 附录 A ..................................................................................................................................................................... 111 A.1 DORIS 软件的安装 ........................................................................................................................................ 112 A.2 其它一些程序 .............................................................................................................................................. 113 A.3 运行 DORIS 软件 .......................................................................................................................................... 113 A.4 查看 DORIS 处理结果 .................................................................................................................................. 114 A.5 问题 .............................................................................................................................................................. 114

第 1 章绪论本手册指导读者如何使用 Doris 软件进行雷达干涉测量（InSAR）的数据处理。用户在这个手册帮助下可以处理 ERS1/2、ENVISAT、JERS 和 RADARSAT 数据。数据必须是单视复数格式（Single Look Complex，SLC）。必须注意，Doris 不包含雷达成像处理软件，你不能处理雷达原始数据（0 级数据）。这个手册同时也包括补充说明，对于一个程序员进一步开发 Doris 软件有很大帮助，也有利于理解软件流程中的警告或者错误信息。 1.1 InSAR 处理过程的综述 InSAR 数据处理流程的顶层描述如图 1.1 所示，它被分割成四个流程块。流程块 1 将原始数据（雷达数据和轨道信息）处理成其他格式。我们（DELFT 大学）现在利用 SCRIPPS SAR 成像处理软件生成 ERS1/2 单视复数影像(SLC)，并把这种 SLC 影像转换成 Doris 可以进行下一步处理的数据格式。我们并不关心原始的卫星轨道数据，但是它被依然在数据处理中被输出以提供计算的完整性。DORIS 通过 getorb 软件模块读取 Delft 大学提供的开放 ERS1/2 的精密轨道。流程块 2 由主要进行配准，它将辅影像配准到主影像，同时也计算了椭球的参考相位。流程块 3 计算干涉结果包括复数相位影像和相干系数图。流程块 4 计算最终结果，如 DEM、形变图等。 Doris 软件流程的数据处理步骤如下表所列（粗体字部分在 Doris v3.16（文档版本：1.54）中可以找到，注意解缠没有补充）。为了运行每一步，这些数据处理步骤必须被声明并用于参数的输入，在第 2 章将会更详细的解释他们的用法。具体的算法（模型，方法）可以通过输入参数（cards）来进行控制，其控制方法参考 3 到 29 章。编号主要进程（分章节） 01 M_READFILES(3) 02 03 06 07 08 11 12 21 M_PORBITS(4) M_CROP(5) S_READFILES（7） S_PORBITS(8 ) S_CROP(9) M_FILTAZI(13) S_FILTAZI(14) COARSEORB(11) 22 COARSECORR(12) 23 FINE(15) 表 1 主要内容从单视复数文件 SLC（null/leader/volume 和数据）读取主影像的主要数据处理参数通过 getorb 软件模块获得 Delft 大学提供的卫星精密轨道数据将单视复数数据从 paf 格式写成 raw 格式（每个像元为短整型复数）参考 M_READFILES 参考 M_PORBITS(4) 参考 M_CROP(5) 主影像方位向频域滤波辅影像方位向频域滤波利用主辅影像的轨道信息计算轨道的粗略配准参数（精度约为３０像元）利用相关系数（最大相关窗口为 1024×1024，通常选取 30 个窗口）进行主辅影像的配准参数计算（精度约为像元级）利用相关系数进行主辅影像的配准参数计算（精度约为亚像元级<1/8 像元>）（通常选取 600 个以上窗口） 1

分享到：

赞收藏

资料库

DORIS 软件说明书（中文版）.pdf

相关推荐

最新资料