微波遥感-常用SAR数据产品

常用SAR数据产品主讲人：主讲人：徐徐佳佳河海大学河海大学测绘科学与工程系测绘科学与工程系EmailEmail：：[e-mail]@hhu.edu.cnMicrowaveRemoteSensing2典型机载SAR数据MicrowaveRemoteSensing3典型星载SAR数据MicrowaveRemoteSensing可下载到示例数据的网站://earth.esa.int/web/polsarpro/airborne-data-sourcesAIRSAR://earth.esa.int/web/polsarpro/data-sources/sample-datasets#RADARSAT-2://://://earth.esa.int/web/guest/data-access/sample-data网站数据MicrowaveRemoteSensing1EnvisatASAR在ENVISAT卫星上载有多个传感器，分别对陆地、海洋、大气进行观测，其中最主要的就是ASAR（AdvancedSyntheticApertureRadar）的合成孔径雷达传感器MicrowaveRemoteSensing1EnvisatASARC-band(5.33GHz)多极化:VV+HH,VV+VH,orHH+HV7种入射角度5种工作模式:IM(成像模式)、AP(交替极化模式)、WS(宽幅模式)、GM(全球监测模式)、WV(波模式)高分辨率MicrowaveRemoteSensing工作模式在上述五种工作模式中，高数据率的三种，即在上述五种工作模式中，高数据率的三种，即ImageImage模式、模式、AlternatingAlternatingPolarisationPolarisation模式和模式和WideSwathWideSwath模式模式供国际地面站供国际地面站接收，低数据率的接收，低数据率的GlobalMonitoringGlobalMonitoring模式和模式和WaveWave模式仅供欧模式仅供欧空局的地面站接收。空局的地面站接收。MicrowaveRemoteSensingImage模式（图像模式）Image模式生成与ERSSAR类似的约30米空间分辨率的图像。但与ERSSAR不同的是：①Image模式可以在侧视10º至45º的范围内，提供7种不同入射角的成像②Image模式可以以HH或VV极化方式成像MicrowaveRemoteSensing2003年12月11日01:57:02丹东鸭绿江入海口（IMAGE模式VV极化）MicrowaveRemoteSensingAlternatingPolarisation模式（极化）AlternatingPolarisation模式的图象与Image模式一样，具有约30米的空间分辨率的图像，以及同样IS1~IS7的7种不同入射角的成象位置。AlternatingPolarisation模式每次提供同一地区的两种不同极化方式的图像，用户可根据需要从以下三种极化方式组合中选择一种：（1）VV和HH（2）HH和HV（3）VV和VH与Image模式相比，AlternatingPolarisation模式图像辐射分辨率略有降低。MicrowaveRemoteSensing2003年12月9日14:15:00河南北部HH极化VV极化MicrowaveRemoteSensingWideSwath模式（宽带模式）WideSwath模式采用ScanSAR技术，可以提供更宽的成象条带。WideSwath模式的成像幅宽是405公里，空间分辨率150米，可以HH或VV极化方式成像。MicrowaveRemoteSensing2003年12月10日02:31:45VV极化湖南MicrowaveRemoteSensing可下载到示例数据的网站://ids.ceode.ac.cn/://://数据产品类型（1）0级产品该级产品是经过了重新格式化,按时间顺序存储的卫星数据，其格式是与计算机兼容的。该产品通常用于测试SAR处理器，或者用于研究SAR数据的整个处理流程。（2）Level1B产品原始数据及Level0产品可以通过成像算法并利用标定数据生成Level1B产品。Level1B产品可以是单景产品或条带产品。单景产品是按“景”定购，而条带产品则包含了整个数据段（segment）的图象，每个条带产品的最大时间可以达到10分钟。Level1B产品分为三类：PrecisionImage、SingleLookComplexImage和MediumResolutionMicrowaveRemoteSensing产品结构MainProductHeader（MPH）主产品头记录SpecificProductHeader（SPH）产品细节头记录Dataset（DS）数据集MicrowaveRemoteSensingSAR图像的格式数据组织方式:数据＋头文件数据文件:只存储二进制数据，比如一幅图像有m行，n列，每个像元用一个浮点数表示，那么这个数据文件就只存m*n个浮点数头文件:存储文本信息，又可称之为元数据。里面包含可能有图像大小，数据组织方式，轨道信息，坐标信息等等MicrowaveRemoteSensing数据格式COMPLEX_DATA：复数数据，比如一个复数占用8Byte，则实部和虚部各占4Byte，即一个复数由两个浮点数组成。存储的时候，将复数挨个存，即REAL,IMG,REAL,IMG...ALT_LINE_DATA：各波段按行存储，alternatinglines，又称BIL(bandinterleavedbyline)。按顺序存完每个波段的同一行，再接下来存下一行ALT_SAMPLE_DATA：各波段按像元存储，alternationsample，又称BIP(bandinterleavedbypixel)。按顺序存完每个波段的某个像元，再接下来存储下一像元ALT_BAND_DATA：即各波段按次序存储，又称BSQ(bandsequental)。存完第一波段，存第二波段，再存第三波段FLOAT_DATA：浮点数据。事实上，图像要么是整数数据，要么是浮点数据。这里的FLOAT_DATA主要指只有一个波段。MicrowaveRemoteSensingSAR接收的散射场为复数信号（包括幅度和相位）。对复信号的幅度和相位的检测在实际系统中一般用正交解调实现，或称I-Q解调。其中I代表In-phase,同相分量，Q表示quadrature-phase,正交相位分量。/2I：acosQ：asinSAR图像的格式MicrowaveRemoteSensingERSCEOS格式的磁带上共有四个文件，它们顺序为：卷目录文件（VolumeDirectoryFile）—描述本卷磁带的基本信息。文件由4个记录组成，共1440字节。头文件（SARLeaderFile）—辅助数据文件。数据文件（SARDataFile）—根据产品类型（RAW、SLC和PRI）的不同，文件中图像数据记录的长度也不同。以下将分别对RAW、SLC和PRI产品做较为详细的介绍。卷尾标识文件（NullVolmeDirectoryFile）—标识本卷磁带内容结束。由1个记录组成，共360字节。SAR图像的格式MicrowaveRemoteSensingMicrowaveRemoteSensingMicrowaveRemoteSensingMicrowaveRemoteSensingMicrowaveRemoteSensing[数据类型]ERS2-SLC-6.5[轨道号]03636[景号]2979[成像时间]19951231023523965[成像中心点纬度]31.1700000[成像中心点经度]120.7090000[成像区域长度]105.6437280[成像区域宽度]38.7296000[入射角]23.351[波长(m)]0.0566660[极化方式]VV[距离向采样率]18.9624680[标定PRF]1679.9020000[成像算法]RANGEDOPPLER[方位向视数]1.0000000[距离向视数]1.0000000SAR图像的格式MicrowaveRemoteSensing[左下角纬度(°)]30.7870000[左下角经度(°)]120.1260000[右下角纬度(°)]30.6060000[右下角经度(°)]121.1340000[参考坐标系]EarthCentredRotating[卫星平台位置及速度]第1记录平台位置-X:-3.426683720000000E+06平台位置-Y:5.098520180000000E+06平台位置-Z:3.678098750000000E+06平台速度-X':-6.666248399999999E+02平台速度-Y':4.111677090000000E+03平台速度-Z':-6.301364900000000E+03第2记录平台位置-X:-3.429424110000000E+06平台位置-Y:5.115606090000000E+06平台位置-Z:3.651806870000000E+06平台速度-X':-6.487034500000000E+02平台速度-Y':4.089090090000000E+03平台速度-Z':-6.317984720000000E+03SAR图像的格式MicrowaveRemoteSensing幅度（强度）、相位的计算以ERSSAR为例数据类型：shortint型实部实部（（drdr））++虚部虚部(di(di))幅度（强度）幅度（强度）++相位相位MicrowaveRemoteSensing方位向实部虚部距离向+强度相位方位向分辨率优于距离向分辨率方位向分辨率优于距离向分辨率MicrowaveRemoteSensing多视（Multilooking）处理单视：单视：处理整个多普勒带宽，即指只使用一段合成孔径长度所成的SAR图像，没有和其它SAR图像进行叠加，通常所用的合成孔径长度比较长，这样方位分辨率比较高多视：多视：把整个多普勒分成几段多普勒数据，即指将整个有效合成