SARscape中高分三号数据轨道纠正

在数据生产中,有时会遇到高分三号数据地理编码之后存在和底图错位的问题,该情况是由于轨道几何误差引起的。本文介绍使用 GCP 点进行高分三号 L1A 级别数据轨道纠正,从而得到准确位置的地理编码结果的方法。

首先,使用 /SARscape/Import Data/SAR Spaceborne/Single Sensor/GAOFEN-3 工具对 GF3 L1A 级别数据导入,得到 SARscape 格式的 slc 数据,再进行下面的操作。数据导入操作在此不做赘述,可参考: http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102yl6s.html 中相应内容。

根据几何 GCP 的来源,分为基于参考影像的轨道校正和基于已知 GCP 点的轨道校正两个方法介绍。

1.    基于参考影像的轨道校正

适用于有地理坐标的高分辨率光学图像作为参考影像的情况。本文所用数据是 GF3 QPSI 模式的数据, 8 米分辨率,参考影像使用的是 Landsat8 多光谱数据, 30 米分辨率(建议使用高分辨率的参考底图,本文只是说明操作过程)。

第一步,打开工具 /SARscape/General Tools/Orbital Correction/Manual CorrectionInput File 输入上一步导入得到的 slc 数据,点击 按钮,在 GCP 生成面板的数据选择面板中,分别输入 Input File DEM Reference File ,如下图所示:

l   Generate Ground Control PointsFile Selection 面板

-      Input File :数据需要进行轨道校正的 SAR 数据

-      DEM File :输入提前准备好的参考 DEM 数据

-      Reference File :数据参考底图数据

图 数据输入面板

第二步,点击 Next 按钮, ENVI 中自动加载了两个视窗,左视窗显示待校正的 GF3 数据,右视窗显示基准数据 Landsat8 。鼠标左键自动切换为选点状态(使用鼠标中键选中和平移图像,滚轮放大缩小图像),在在两个图像上找到同名点。

GCP 选择面板和视窗

在基准影像上找到一个特征地物点,点击鼠标,待校正的图像上会自动定位到该点,由于不精确的轨道参数,该点并没有位于同一地物的位置。

图 参考影像上选择控制点,在 SAR 图像上自动定位到一个不准确的位置

GCP 面板上选择 ”Edit/Modify” 选项,鼠标左键激活 GCPs_1 文件,鼠标在待校正的图像上选中要修改的 GCP 点,对照参考影像,把该点移动到正确的位置。

图 在待校正图像上把控制点手动移动到正确的位置

GCP 面板上切换到 Insert 选项,继续选择 GCP 。重复此操作,选择若干控制点。控制点选择完成后,点击 Finish 按钮。

图 选择了若干 GCP

第三步,在轨道校正面板( Manual Orbital Correction )上,点击 Exec ,执行轨道校正处理。

图 轨道校正面板

运行完成后,没有新生成 SAR 数据文件,做轨道校正的 slc 数据对应的 .sml 文件被更新。

之后再对轨道校正之后的 slc 数据进行多视、滤波、地理编码等处理,得到地理编码之后的强度图。

图 经过轨道校正之后的 SAR 数据地理编码结果

2.    基于已知 GCP 点的轨道校正

当已知的地面控制点 xyz 坐标,用同样的工具,选择数据时候不需要输入 Reference image ,在控制点选择面板,手动选择控制点以及输入控制点即可。

其中, DEM 文件是可选项,如果不输入 DEM 文件,控制点选择之后 “Cartographic System” 面板设置为控制点的地理坐标坐标系;如果输入 DEM 文件,则 DEM 的坐标系和控制点的坐标系要一致。

图 手动输入地面控制点的坐标并设置坐标系

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