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1、2020/11/29,2020年11月29日1时16分,GAMMA软件介绍 杨红磊,GAMMA软件介绍,Gamma 公司（GAMMA Remote Sensing Research and Consulting AG）是由Dr. Charles Werner和Dr. Urs Wegmuller于1995年成立的专门进行雷达信号处理与服务的公司。 Gamma软件包括了整个雷达处理过程的全功能模块：从SAR原始信号处理到SLC成像、单视/多视处理、基于雷达信号滤波、正射纠正/配准、DEM提取（干涉）、形变分析（差分干涉、点目标干涉）、土地利用等，可以处理各类地面、航空及航天数据（Cosmos、Te
2、rraSAR、ERS、Envisat ASAR、JERS、Alos、RadarSat等）。,GAMMA软件介绍,GAMMA软件能够完成将SAR原始数据处理成数字高程模型、地表形变图 、土地利用分类图等数字产品的整个过程。该软件可以分成如下几部 分： 组件式的SAR处理器(MSP)； 干涉SAR处理器（ISP）； 差分干涉和地理编码（DIFFa4 a5 a6; fid = fopen(.dem,w,b); count = fwrite(fid, c, int16); fclose(fid),干涉SAR处理器（ISP）,生成偏移值文件和估计初始偏移值： 采用dis2SLC程序可以查看影像对之间的相
3、对偏移： dis2SLC 16242.SLC 25394.SLC 2500 2500 计算影像对之间的偏移量，首先采用create_offset创建处理/偏移参数 文件： create_offset 25394.SLC.par 16242.SLC.par 25394_16242.off 1 2 10 1: intensity cross-correlation(deflaut) 2: fringe visibility 推荐采用.off作为偏移文件的后缀名。,干涉SAR处理器（ISP）,偏移量的初始估计 1）人为估计距离和方位向的初始偏移值。（比较繁琐） 2）采用程序init_offset_o
4、rbit和init_offset自动估计初始偏移值。（推荐采用） 第2种方法首先采用init_offset_orbit依据轨道信息猜测初始偏移值，然后采 用init_offset改进这个猜测值。为了避免模糊问题和取得准确的估计值。 init_offset首先进行多视处理，然后在单视处理。例如： init_offset_orbit 25394.SLC.par 16242.SLC.par 25394_16242.off init_offset 25394.SLC 16242.SLC 25394.SLC.par 16242.SLC.par 25394_16242.off 2 10,干涉SAR处理器（
5、ISP）,生成精密偏差估计多项式 1.估计偏移值（亚象元的精度） 1）根据影像的强度值。（offset_pwr） 2）根据复数影像的相干性。（offset_SLC） 本次例子我们采用offset_pwr如下： offset_pwr 25394.SLC 16242.SLC 25394.SLC.par 16242.SLC.par 25394_16242.off offs snr 128 128 offsets 1 8 8 7.0 采用offset_SLC的例子如下： offset_SLC 25394.SLC 16242.SLC 25394.SLC.par 16242.SLC.par 25394_1
6、6242.off offs snr 128 128 offsets 1 8 8 3.0 如果没有得到好的估计量，就需要检查初始偏移值的质量、影像间的对比 度、基线长度和影像纹理的变化。,干涉SAR处理器（ISP）,2.生成偏移多项式 依照上面获得偏移值，采用offset_fit程序获得采用最小二乘方法确定的 双线性偏移多项式。 offset_fit offs snr 25394_16242.off coffs coffsets 7.0 3 0 在屏幕上查看配准误差，如果小0.2个象元则继续下面的处理，如果过大 就要改进偏移多项式。从程序offset_pwr(或offset_SLC)到offse
7、t_fit。通过 改变改变下面一个或多个参数知道满意的结果： 影像块的数目 影像块的大小 阈值大小 配准多项式系数个数,干涉SAR处理器（ISP）,生成干涉图 1）采用interf_SLC程序直接从配准的SLC像对生成干涉图和配准后的强度 图像 2）采用SLC_interp生成干涉图，它首先依据参考影像的结构给副影像重采样，然后再利用配准后的影像生成干涉图，没有生成配准后的强度图像。 此例我们采用第一种方法： interf_SLC 25394.SLC 16242.SLC 25394.SLC.par 16242.SLC.par 25394_16242.off 25394.mli 16242.rm
8、li 25394_16242.int 2 10 - - - - 1 1 显示干涉图的命令：dismph、dismph_pwr(同时显示干涉图和强度图) dismph 25394_16242.int 1250 dismph_pwr 25394_16242.int 25394.mli 1250,如果采用SLC_interp，则程序如下： SLC_interp 16242.SLC 25394VV.SLC.par 16242.SLC.par 25394_16242.off 16242.rslc 16242.rslc.par SLC_intf 25394.SLC 16242.rslc 25394.SLC
9、.par 16242.rslc.par 25394_16242.off 25394_16242.int 2 10 - - 1 1 要生成干涉图SUN栅格格式或者bmp格式的影像，可以采用程序rasmph 或者rasmph_pwr rasmph 25394_16242.int 1250 - - 4 4 - - - 25394_16242.int.ras rasmph_pwr 25394_16242.int 25394.mli 1250 - - - 4 4 - - - 25394_16242.int_mli.ras,干涉SAR处理器（ISP）,干涉SAR处理器（ISP）,基线估计 1)采用base
10、_orbit从轨道信息估计基线。 2）采用FFT从干涉图的条纹变化率估计基线，使用程序base_est_fft。 采用base_init也可以实现这两种方法。 此例的程序如下： base_init 25394.SLC.par 16242.SLC.par 25394_16242.off 25394_16242.int 25394_16242.base 2 1024 1024 采用base_perp可以获得基线平行和垂直分量。 base_perp 25394_16242.base 25394.SLC.par 25394_16242.off 25394_16242.base.perp,干涉SAR处理
11、器（ISP）,干涉图滤波 在进行解馋之前，有两个问题是必须考虑的： 1 相位噪声 2 干涉相位的不连续 可以通过滤波的方法解决。 多视处理也能达到滤波的目的，但是降低了空间分辨率。 multi_cpx 25394_16242.flt 25394_16242.off 25394_16242.fi 25394_16242.o 2 2 0 自适应滤波：adapt_filt和adf adapt_filt利用复数干涉图，计算局部坡度，沿着斜坡计算干涉相位的平均值。 adapt_filt 25394_16242.flt 25394_16242.adapt.sm 1250 .25 4.0 adf局部计算干涉
12、图像的功率谱，依据功率谱设计滤波器对干涉图进行滤波。还可以生成相干图像。 adf 25394_16242.flt 25394_16242.sm 25394_16242.cc 1250 0.5 32 7 8,干涉SAR处理器（ISP）,相位解缠 从干涉图中得到的相位差实际上只是主值，其取值范围在( ， 之间，要得到 真实的相位差必须在这个值的基础上加上或减去 的整数倍。 常见的解缠算法：枝切法(branch cut)、最小二乘方法(Least-squares Method)、最小费用流法 (Minimal cost flow methods)、卡尔曼滤波等方法。Gamma里面 采用了branch
13、-cut region growing algorithm和minimum cost flow (MCF) techniques and a triangular irregular network (TIN)两种方法。,干涉SAR处理器（ISP）,branch-cut region growing algorithm(一般步骤),低相干区域的掩膜 由于受到噪声的影响，相干性比较低的地区不能参与解缠。采用corr_flag程序对低相干区域掩膜： corr_flag 25394_16242.cc 25394_16242.flag 1250 0.3,干涉SAR处理器（ISP）,生成一个25394_
14、16242.flag的掩膜文件，相干值低于0.3的用0标注，大于0.5的用1标注。可以采用disflag显示掩膜文件。 disflag 25394_16242.flag 1250 中子区域的掩膜（可选） 根据强度影像增加中子区域可以排除雷达阴影（由于雷达阴影区域的相干系数很小，故这一步可以省去），采用neutron。 neutron 25394.mli 25394_16242.flag 1250 6.0 同样可以采用disflag显示掩膜后的图像。,0.0 0.3 0.5 0.3 0.9 +1 0 0 -1 0.8 0.5 0.3 0.4 0.7,以逆时针为准，假设被缠绕的数据范围为0,1对于
15、最左边的一个封闭路径有S1 = (0.0-0.8)+(0.8-0.5)+(0.5-0.3)+(0.3-0.0)=(-0.8+1)+0.3+0.2+0.3=+1 同理可求S2=0,S3=0,S4=-1。,干涉SAR处理器（ISP）,Gamma采用residue测定残差点 residue 25394_16242.sm 25394_16242.flag 1250 同样采用disflag显示更新的.flag文件。 采用中性树连接残差点 tree_cc or tree_gzw 本次采用tree_cc tree_cc 25394_16242.flag 1250 64 同样采用disflag可以显示.fla
16、g文件，黑色区域参与解缠，其他颜色的不 参与，点击其他颜色的象元，可以识别不能参与解缠的原因。,干涉SAR处理器（ISP）,相位解缠 采用grasses解缠相位，从用户定义的象元开始解缠(默认值为图像的中心象元)，一般在相干值比较的点开始解缠。 grasses 25394_16242.sm 25394_16242.flag 25394_16242.sm_unw 1250 1 - - - - - 采用disrmg显示解缠后的图像： disrmg 25394_16242. sm_unw - 1250,干涉SAR处理器（ISP）,Phase unwrapping with Minimum Cost Flow (MCF) techniques 一般的过程非常简练 为了得到更准确、有效的结果，可采用一下的步骤：,干涉SAR处理器（ISP）,解缠掩膜的生成(可选) 把相干值低于阈值的象元屏蔽，不参与解缠，采用rascc_mask rascc_mask 25394_16242.cc 25394.ml
