7/6/20257/6/202510:19AMGAMMA軟件介紹楊紅磊GAMMA軟件介紹

Gamma公司（GAMMARemoteSensingResearchandConsultingAG）是由Dr.CharlesWerner和Dr.Urs

Wegmuller于1995年成立的專門進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)處理與服務(wù)的公司。

Gamma軟件包括了整個(gè)雷達(dá)處理過程的全功能模塊：從SAR原始信號(hào)處理到SLC成像、單視/多視處理、基于雷達(dá)信號(hào)濾波、正射糾正/配準(zhǔn)、DEM提?。ǜ缮妫?、形變分析（差分干涉、點(diǎn)目標(biāo)干涉）、土地利用等，可以處理各類地面、航空及航天數(shù)據(jù)（Cosmos、TerraSAR、ERS、EnvisatASAR、JERS、Alos、RadarSat等）。GAMMA軟件介紹GAMMA軟件能夠完成將SAR原始數(shù)據(jù)處理成數(shù)字高程模型、地表形變圖、土地利用分類圖等數(shù)字產(chǎn)品的整個(gè)過程。該軟件可以分成如下幾部分：

組件式的SAR處理器(MSP)；干涉SAR處理器（ISP）；差分干涉和地理編碼（DIFF&GEO）；土地利用工具（LAT）和干涉點(diǎn)目標(biāo)分析（IPTA）。除此之外，GEO軟件包中還提供了圖像的配準(zhǔn)和地理編碼功能。對(duì)于那些在不太穩(wěn)定的機(jī)載遙感平臺(tái)上獲取的雷達(dá)數(shù)據(jù)，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償軟件包（MOCOM）中專門提供了一些高級(jí)的處理方法。每一個(gè)軟件包都是組件式的，因此用戶可以按自己喜歡的方式來使用。GAMMA軟件介紹GAMMA軟件運(yùn)行平臺(tái)該軟件全部由ANSI-C.語言開發(fā)，利用標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制分發(fā)，同時(shí)可以開放源代碼，可以應(yīng)用于:-UNIXSolarisOperationSystem-PCsLINUXsystem-PCswithNToperationsystemandCYGWINemulation

GAMMA軟件安裝GAMMA源代碼安裝：1）Linux系統(tǒng)下安裝2）Win系統(tǒng)下安裝（采用MSYS環(huán)境）Linux系統(tǒng)下安裝1.安裝Linux操作系統(tǒng)（Redhat、CentOS等主流操作系統(tǒng)）。2.安裝FFTWlibraries。3.安裝GDALlibrary（針對(duì)TerraSAR-XPRI和geocodeddata）。4.安裝HDF5library（對(duì)于COSMO/SKYMEDdata）。5.安裝LAPACK和BLASlibraries6.設(shè)置環(huán)境變量（.bashrc）GAMMA軟件安裝

1.安裝Linux操作系統(tǒng)選擇主流的Liunx操作系統(tǒng)，比如Redhat、CentOS，推薦采用CentOS5.5。2.安裝FFTWlibraries2.1.下載FFTWversion2.1.5，http://2.2.tar–zxvffftw-2.1.5.tar.gz，cdfftw-2.1.52.3../configure--disable-fortran--enable-type-prefix--enable-shared--enable-float--with-gcc2.4.make&&makeinstall3.修改/etc/ld.so.conf文件，把/usr/local/lib路徑加進(jìn)去4.安裝GDALlibrary（針對(duì)TerraSAR-XPRI和geocodeddata）4.1下載gdalversion1.5以上的版本4.3解壓：tar–zxvfgdal-1.6.0.tar.gz，cdgdal-1.6.04.2../configure--without-python--without-php--without-ruby--without-perl

--without-jasper--without-curl--without-odbc--with-png=internal--with-libtiff=internal--with-libgeotiff=internal--with-jpeg=internal--with-sqlite=no--with-libz=internal--without-cfitsio--with-gif=internal--without-netcdf--without-pg--without-hdf4--without-hdf5--without-geos--without-expat--enable-shared--prefix=/usr/local4.3.make&&makeinstall5.命令行輸入ldconfig，沒有錯(cuò)誤繼續(xù)進(jìn)行，否則返回6.安裝HDF5library（對(duì)于COSMO/SKYMEDdata）6.1.下載HDF5：/HDF5/6.2.解壓：tar–zxvfhdf5-1.6.6.tar.gz，cdhdf5-1.6.6GAMMA軟件安裝GAMMA軟件安裝6.3../configure--prefix=/usr/local6.4.make&&makeinstall7.安裝LAPACK和BLASlibraries8.設(shè)置環(huán)境變量exportGAMMA_HOME=/usr/local/GAMMA_SOFTWARE-20100103exportMSP_HOME=$GAMMA_HOME/MSPexportISP_HOME=$GAMMA_HOME/ISPexportDIFF_HOME=$GAMMA_HOME/DIFFexportDISP_HOME=$GAMMA_HOME/DISP#exportLAT_HOME=$GAMMA_HOME/LAT#exportIPTA_HOME=$GAMMA_HOME/IPTA#exportGEO_HOME=$GAMMA_HOME/GEO#thenupdatethepathexportPATH=$PATH:\$DISP_HOME/bin:$MSP_HOME/bin:$ISP_HOME/bin:$DIFF_HOME/bin#$LAT_HOME/bin:$IPTA_HOME/bin:$GEO_HOME/binexportLD_LIBRARY_PATH=$GAMMA_HOME/lib#Linux,SolarexportCPPFLAGS="-DCPU_LITTLE_END-DLITTLE_END-msse2-mfpmath=sse-mtune=generic"exportOS="linux" #selectoneortheother#exportOS="linux64"exportLD_LIB_FLAGS="-shared"#requiredtobuildsharedlibrariesGAMMA軟件安裝9.編譯GAMMA源代碼9.1.解壓：tar–zxvfGAMMA_SOFTWARE20100103_MSP_ISP_DIFF_LAT.src.tar.gzcd/usr/local/GAMMA_SOFTWARE20100103_MSP_ISP_DIFF_LAT.src9.2.make–fmakefile_shared源代碼編譯結(jié)束GAMMA軟件安裝WindowsXP安裝步驟1）命令提示符下的安裝“我的電腦”——“系統(tǒng)屬性”（點(diǎn)擊右鍵）——點(diǎn)擊“高級(jí)”——點(diǎn)擊“環(huán)境變量”——選擇XXX的用戶變量的“PATH”，點(diǎn)擊“編輯”，把GAMMA軟件的gamma\GAMMA_LOCAL-20071220\bin、gamma\GAMMA_SOFTWARE-20071221\DIFF_v6.6\bin、gamma\GAMMA_SOFTWARE-20071221\DISP_v1.4\bin、gamma\GAMMA_SOFTWARE-20071221\ISP_v9.8\bin、gamma\GAMMA_SOFTWARE-20071221\LAT_v2.4\bin、gamma\GAMMA_SOFTWARE-20071221\MSP_v11.5\bin加入到編輯用戶變量的“變量值”（中間用“；”）隔開。GAMMA軟件安裝2）CYGWIN下面的安裝1）首先安裝CYGWIN2）把GAMMA_LOCAL-20071220和GAMMA_SOFTWARE-20071221復(fù)制到cygwin\usr目錄下。3）轉(zhuǎn)到cygwin\home\XXX目錄下編輯.bashrc文件#editGAMMA_LOCALandGAMMA_HOMEforyourspecificsoftwaredistributionexportGAMMA_LOCAL=/usr/GAMMA_LOCAL-20060111exportGAMMA_HOME=/usr/GAMMA_SOFTWARE-20060620exportMSP_HOME=$GAMMA_HOME/MSP_v11.5exportISP_HOME=$GAMMA_HOME/ISP_v9.8exportDIFF_HOME=$GAMMA_HOME/DIFF_v6.6exportLAT_HOME=$GAMMA_HOME/LAT_v2.4exportDISP_HOME=$GAMMA_HOME/DISP_v1.4exportIPTA_HOME=$GAMMA_HOME/IPTA_v1.2exportPATH=$GAMMA_LOCAL/bin:.:$PATH:~/scripts:\$DISP_HOME/bin:$MSP_HOME/bin:$ISP_HOME/bin:$DIFF_HOME/bin:$LAT_HOME/bin:$IPTA_HOME/binGAMMA軟件需要的額外數(shù)據(jù)介紹SRTM數(shù)據(jù)SRTM數(shù)據(jù)主要是由美國太空總署(NASA)和國防部國家測繪局(NIMA)聯(lián)合測量的，SRTM的全稱是ShuttleRadarTopographyMission，SRTM數(shù)據(jù)每經(jīng)緯度方格提供一個(gè)文件，精度有1arc-second和3arc-seconds兩種，稱作SRTM1和SRTM3,或者稱作30M和90M數(shù)據(jù)，SRTM1的文件里面包含3601*3601個(gè)采樣點(diǎn)的高度數(shù)據(jù)，SRTM3的文件里面包含1201*1201個(gè)采樣點(diǎn)的高度數(shù)據(jù)。SRTM數(shù)據(jù)下載的地址是：/srtm/

。GAMMA軟件需要的額外數(shù)據(jù)介紹精密軌道數(shù)據(jù)常用的外部精密軌道數(shù)據(jù)：DELFTorbits、PRCPrecisionOrbits和DORISPrecisionOrbits。PRCPrecisionOrbits和DORISPrecisionOrbits沒有提供免費(fèi)下載的地方。DELFTorbits是由代爾夫特研究所為ERS-1、ERS-2和Envisat提供的精密星歷，可以免費(fèi)下載http://www.deos.tudelft.nl/ers/precorbs/orbits/7/6/20257/6/202510:19AM差分干涉技術(shù)（DInSAR）差分干涉技術(shù)由干涉章節(jié)可知同理假設(shè)第三次成像時(shí)地表發(fā)生形變，沿雷達(dá)視線方向的形變量為，則第二幅干涉圖的相位可表示為：雷達(dá)差分技術(shù)如果兩幅天線先后在同一位置以同一視角對(duì)地面成像，此時(shí)空間基線為零，干涉圖不能反映地形的起伏，但是可以提取瞬間的地面動(dòng)態(tài)變化信息，但是空間基線為零的干涉圖很難得到。如果空間基線足夠小，利用多次重復(fù)觀測可以進(jìn)行地表微小變形的檢測，這就是差分干涉。根據(jù)觀測區(qū)SAR數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型（DEM）能否獲取的情況，可以有幾種不同的解決方法常見的差分技術(shù)：差分干涉技術(shù)（DInSAR）DIFF模塊支持的差分干涉處理方法以及相應(yīng)所需要的數(shù)據(jù)。差分干涉方法 需要的數(shù)據(jù)集 2軌差分干涉 2副SLC數(shù)據(jù)和DEM 3軌差分干涉3副SLC數(shù)據(jù) 4軌差分干涉4副SLC數(shù)據(jù) 復(fù)干涉圖的聯(lián)合分析 4副SLC數(shù)據(jù) 差分干涉技術(shù)（DInSAR）2-軌差分干涉（需要對(duì)干涉像對(duì)相位解纏）2-軌差分干涉需要2副SLC數(shù)據(jù)和一個(gè)DEM（可以是地圖投影坐標(biāo)系或者斜距-方位坐標(biāo)系），需要對(duì)干涉相位解纏，而不是對(duì)差分相位解纏，這樣可以改進(jìn)模擬的地形相位。處理步驟和用到的程序處理步驟用到的程序干涉處理create_offset,init_offset_orbit,init_offset,offset_pwr,offset_fit,SLC_interp,SLC_intf,base_init,adf,PHASEUNWRAPPING,生成編碼查詢列表init_offcreate_dem_par,gc_map,geocode,create_diff_par,

init_offsetm,offset_pwrm,offset_fitm,gc_map_fine,geocode模擬解纏的地形相位phase_sim最小二乘擬合確定相位尺度因子diff_ls_fit提取地形相位diff_ls_unw生成沉降圖adf,PHASEUNWRAPPING,dispmap差分干涉技術(shù)（DInSAR）用到的數(shù)據(jù)文件名內(nèi)容25394.slc.parSLC參數(shù)文件25394.slcSLC影像16242.slc.parSLC參數(shù)文件16242.slcSLC影像25394.DEM參考SAR影像結(jié)構(gòu)的DEM數(shù)據(jù)差分干涉技術(shù)（DInSAR）生成干涉圖生成ISP偏移文件create_offset25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off1初始估計(jì)偏移量init_offset_orbit25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.offinit_offset25394.slc16242.slc25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off12根據(jù)影像的強(qiáng)度值估計(jì)偏移值。offset_pwr25394.slc16242.slc25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.offoffssnr6464offsets132327.0offset_fitoffssnr25394_16242.offcoffs

coffsets7.040差分干涉技術(shù)（DInSAR）生成干涉圖interf_SLC25394.slc16242.slc25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off25394.mli16242.rmli25394_16242.int15基線估計(jì)base_init25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off25394_16242.int25394_16242.base0base_perp25394_16242.base25394.slc.par25394_16242.off>25394_16242.base.perp出去平地效應(yīng)ph_slope_base25394_16242.int25394.slc.par25394_16242.off25394_16242.base25394_16242.flt干涉圖濾波adf

25394_16242.flt25394_16242.sm25394_16242.cc25000.53278差分干涉技術(shù)（DInSAR）相位解纏rascc_mask25394_16242.cc25394.mli2500110110.3-----25394_16242.mask.rasmcf25394_16242.sm25394_16242.cc25394_16242.mask.ras25394_16242.unw2500100--11-生成雷達(dá)坐標(biāo)系的DEM詳細(xì)信息參考DEO模塊的例子。本例子的參考影像時(shí)9192。故采樣后的DEM存在9192.DEM文件。解纏地形相位的模擬phase_sim25394.slc.par25394_16242.off25394_16242.base25394.dem25394_16242.sim_unw0

0最小二乘擬合確定相位尺度因子首先生成一個(gè)描述差分干涉的參數(shù)文件，采用命令create_diff_parcreate_diff_par25394_16242.off-25394_16242.diff_par差分干涉技術(shù)（DInSAR）程序diff_ls_fit能都采用最小二乘擬合優(yōu)化模擬相位和真實(shí)解纏相位的尺度因子diff_ls_fit25394_16242.unw25394_16242.sim_unw25394_16242.diff_par1616-lsfit.out提取地形相位采用程序diff_ls_unw可以生成差分相位圖像diff_ls_unw25394_16242.unw25394_16242.sim_unw25394_16242.diff_par25394_16242.diff.unw0顯示解纏后的差分相位disrmg25394_16242.diff.unw25394.mli25001101rasrmg25394_16242.diff.unw25394.mli2500110111.1..350.0-125394_16242.diff.unw.ras差分干涉技術(shù)（DInSAR）相位轉(zhuǎn)換為形變圖采用dispmap把相位轉(zhuǎn)化為垂直變形量dispmap25394_16242.diff.unw25394.dem25394.slc.par25394_16242.off25394_16242.displ1顯示形變圖dishgt25394_162423.displ25394.pwr12500140000.028差分干涉技術(shù)（DInSAR）2-軌差分干涉（不需要對(duì)干涉像對(duì)相位解纏）此方法不需要對(duì)干涉相位解纏，優(yōu)勢(shì)是從某種意義上這種方法更精確，即使干涉圖不能成功解纏。但是它的缺點(diǎn)就是不能采用最小二乘擬合改進(jìn)地形相位的尺度因子。處理步驟和用到的程序處理步驟用到的程序干涉處理create_offset,init_offset_orbit,init_offset,offset_pwr,offset_fit,SLC_interp,SLC_intf,base_init,生成雷達(dá)坐標(biāo)系的DEMcreate_dem_par,gc_map,geocode,create_diff_par,init_offsetm,offset_pwrm,offset_fitm,gc_map_fine,geocode模擬解纏的地形相位phase_sim提取地形相位create_diff_par,sub_phase去除線性相位趨勢(shì)base_est_fft,ph_slope_base(ofISP)生成沉降圖adf,PHASEUNWRAPPING,dispmap差分干涉技術(shù)（DInSAR）生成干涉圖生成ISP偏移文件create_offset25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off1初始估計(jì)偏移量init_offset_orbit25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.offinit_offset25394.slc16242.slc25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off12根據(jù)影像的強(qiáng)度值估計(jì)偏移值。offset_pwr25394.slc16242.slc25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.offoffssnr6464offsets132327.0offset_fitoffssnr25394_16242.offcoffs

coffsets7.040差分干涉技術(shù)（DInSAR）生成干涉圖interf_SLC25394.slc16242.slc25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off25394.mli16242.rmli25394_16242.int15基線估計(jì)base_init25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off25394_16242.int25394_16242.base0base_perp25394_16242.base25394.slc.par25394_16242.off>25394_16242.base.perp生成雷達(dá)坐標(biāo)系的DEM詳細(xì)信息參考DEO模塊的例子。本例子的參考影像時(shí)9192。故采樣后的DEM存在9192.DEM文件。差分干涉技術(shù)（DInSAR）模擬解纏地形相位一旦干涉圖（含有平地效應(yīng)）和SAR坐標(biāo)系下的DEM可用，那么就可以差分干涉處理。采用參考SLC參數(shù)文件、基線模型和重采樣的DEM模擬解纏地形相位，采用命令：phase_simphase_sim25394.slc.par25394_16242.off25394_16242.base25394.dem25394_16242.sim_unw00第四步：提取地形相位首先生成一個(gè)描述差分干涉的參數(shù)文件，采用命令create_diff_parcreate_diff_par25394_16242.off-25394_16242.diff_par從模擬的解纏相位和復(fù)干涉圖(二者都未去除平地效應(yīng))中提取復(fù)數(shù)差分干涉圖，采用命令sub_phase差分干涉技術(shù)（DInSAR）sub_phase25394_16242.int25394_16242.sim_unw25394_16242.diff_par25394_16242.diff_int1顯示差分干涉圖的命令:dismph、dismph_pwr、rasmph和rasmph_pwrrasmph_pwr25394_16242.diff_int25394.mli2500110111..35125394_16242.diff_int.bmpdisras25394_16242.diff_int.bmp差分干涉技術(shù)（DInSAR）除去線性相位趨勢(shì)有基線模型中小的誤差，差分干涉圖可能出現(xiàn)一些條紋，因此要去除這些誤差的影像：1）由條紋變化率估計(jì)基線殘差2）利用基線殘差糾正基線3）依據(jù)新的基線值模擬相位4）從原始干涉圖提取新的相位base_init25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off25394_16242.diff_int25394_16242.base_res4base_add25394_16242.base25394_16242.base_res25394_16242.base11phase_sim25394.slc.par25394_16242.off25394_16242.base125394.dem25394_16242.sim_unw100--sub_phase25394_16242.int25394_16242.sim_unw125394_16242.diff_par25394_16242.diff_int110差分干涉技術(shù)（DInSAR）形變圖的產(chǎn)生生成形變圖包括濾波、相位解纏、相位轉(zhuǎn)換為形變圖和地理編碼。濾波采用adfadf25394_16242.diff_int125394_16242.diff_int_sm25394_16242.diffcc25000.53278000.25顯示濾波后的差分干涉圖dismph_pwr25394_16242.diff_int_sm25394.mli2500差分干涉技術(shù)（DInSAR）相位解纏rascc_mask25394_16242.smcc25394.mli2500110110.250.10.91..35125394_16242.mask.rasmcf25394_16242.diff_int_sm25394_16242.smcc25394_16242.mask.ras25394_16242.diff_int_sm.unw25001918-175122-12508500顯示解纏后的差分相位rasrmg25394_16242.diff_int_sm.unw25394.mli250011011.51..350.01disras25394_16242.diff_int_sm.unw.ras相位轉(zhuǎn)換為形變圖采用dispmap把相位轉(zhuǎn)化為垂直變形量dispmap25394_16242.diff_int_sm.unw25394.dem25394.slc.par25394_16242.off25394_16242.displ1差分干涉技術(shù)（DInSAR）顯示形變圖rashgt25394_16242.displ25394.mli2500110110.041..351disras25394_16242.displ.ras差分干涉技術(shù)（DInSAR）3-軌差分干涉3軌差分干涉需要三幅SAR圖像，將其中一幅圖像的坐標(biāo)系統(tǒng)作為參考坐標(biāo)系，那么在參考圖像和另外兩幅圖像之間將形成兩幅干涉圖。差分干涉的思想在于：在這兩幅干涉圖中，只有一幅干涉圖包含了差分干涉的相位信息，另外一幅是作為參考消除由于地形所引起的相位變化。干涉像對(duì)選取的原則：1）用于估計(jì)地形相位的像對(duì)：相隔時(shí)間短（最大化相干性）和相對(duì)大的干涉基線（增加干涉相位對(duì)地形的敏感性）2）另一個(gè)像對(duì)由變形前和變形后的影像組成。為了最優(yōu)化差分干涉的敏感性，選擇基線比較短的影像對(duì)。本次試驗(yàn)采用的數(shù)據(jù)：25394.slc25394.slc.par05721.slc05721.slc.par16242.slc16242.slc.par差分干涉技術(shù)（DInSAR）處理步驟：1.地形干涉圖的生成2.用于差分的干涉圖的生成3.去除地形相位獲得差分干涉圖差分干涉技術(shù)（DInSAR）第一步：地形干涉圖的生成create_offset25394.slc.par05721.slc.par25394_05721.off1init_offset_orbit25394.slc.par05721.slc.par25394_05721.offinit_offset25394.slc05721.slc25394.slc.par05721.slc.par25394_05721.off12offset_pwr25394.slc05721.slc25394.slc.par05721.slc.par25394_05721.offoffssnr128128offsets1887.offset_fitoffssnr25394_05721.offcoffs

coffsets7.030offset_pwr25394.slc05721.slc25394.slc.par05721.slc.par25394_05721.offoffssnr6464offsets124247.offset_fitoffssnr25394_05721.offcoffs

coffsets7.040interf_SLC25394.slc05721.slc25394.slc.par05721.slc.par25394_05721.off25394.mli05721.rmli25394_05721.int15base_init25394.slc.par05721.slc.par25394_05721.off25394_05721.int25394_05721.base0base_perp25394_05721.base25394.slc.par25394_05721.off>25394_05721.base.perpph_slope_base25394_05721.int25394.slc.par25394_05721.off25394_05721.base25394_05721.fltadf25394_05721.flt25394_05721.flt_sm25394_05721.smcc2500.53274rasmph_pwr25394_05721.flt_sm25394.mli2500110111..351disras25394_05721.flt_sm.rascorr_flag25394_05721.smcc25394_05721.flag25000.3residue25394_05721.flt_sm25394_05721.flag2500tree_cc25394_05721.flag2500grasses25394_05721.flt_sm25394_05721.flag25394_05721.flt_sm.unw2500rasrmg25394_05721.flt_sm.unw25394.mli250011011.51..350.01disras25394_05721.flt_sm.unw.rasph_slope_base25394_05721.flt_sm.unw25394.slc.par25394_05721.off25394_05721.base25394_05721.int_sm.unw01差分干涉技術(shù)（DInSAR）第二步：用于差分的干涉圖的生成create_offset25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off1

init_offset_orbit25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.offinit_offset25394.slc16242.slc25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off12offset_pwr25394.slc16242.slc25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.offoffssnr128128offsets1887.offset_fitoffssnr25394_16242.offcoffs

coffsets7.030offset_pwr25394.slc16242.slc25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.offoffssnr6464offsets124247.offset_fitoffssnr25394_16242.offcoffs

coffsets7.040interf_SLC25394.slc16242.slc25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off25394.mli16242.rmli25394_16242.int15base_init25394.slc.par16242.slc.par25394_16242.off25394_16242.int25394_16242.base0base_perp25394_16242.base25394.slc.par25394_16242.off>25394_16242.base.perpph_slope_base25394_16242.int25394.slc.par25394_16242.off25394_16242.base25394_16242.fltadf25394_16242.flt25394_16242.flt_sm25394_16242.smcc2500.53274rasmph_pwr25394_16242.flt_sm25394.mli2500110111..351disras25394_16242.flt_sm.rascorr_flag25394_16242.smcc25394_16242.flag25000.2residue25394_16242.flt_sm25394_16242.flag2500tree_cc25394_16242.flag2500grasses25394_16242.flt_sm25394_16242.flag25394_16242.flt_sm.unw2500rasrmg25394_16242.flt_sm.unw25394.mli250011011.51..350.01disras25394_16242.flt_sm.unw.rasph_slope_base25394_16242.flt_sm.unw25394.slc.par25394_16242.off25394_16242.base25394_16242.int_sm.unw01差分干涉技術(shù)（DInSAR）第三步3-軌差分干涉圖的生成采用命令create_diff_parcreate_diff_par25394_16242.off25394_16242.off25394_16242.diff_par用diff_ls_fit/diff_ls_unw采用最小二乘偏差配置生成差分干涉圖diff_ls_fit25394_05721.int_sm.unw25394_16242.int_sm.unw25394_16242.diff_par3232-diff_ls_unw25394_05721.int_sm.unw25394_16242.int_sm.unw25394_16242.diff_par25394_16242.diff.unw0顯示解纏后的差分相位disrmg25394_16242.diff.unw25394.mli250011011.51..350.0相位轉(zhuǎn)換為形變圖采用dispmap把相位轉(zhuǎn)化為垂直變形量dispmap25394_16242.diff.unw-25394.slc.par25394_16242.off25394_16242.displ1顯示形變圖dishgt25394_16242.displ25394.mli2500140000.028差分干涉技術(shù)（DInSAR）4-軌差分4-軌差分干涉是基于兩個(gè)相互獨(dú)立的干涉圖像對(duì)（4幅SAR圖像）來完成的。4軌差分干涉與3軌差分干涉的方法很相似，唯一的不同點(diǎn)在于，4軌差分干涉時(shí)，兩幅干涉圖具有不同的幾何結(jié)構(gòu)（沒有參考圖像）。結(jié)果是從參考干涉圖（地形因素引起的干涉圖）生成的干涉產(chǎn)品（包括復(fù)數(shù)和實(shí)數(shù)數(shù)據(jù)）都需要轉(zhuǎn)換到另一幅干涉圖（包含形變信息的干涉圖）的坐標(biāo)系。處理流程如下表：處理流程用到的程序配準(zhǔn)兩幅干涉圖到相同的結(jié)構(gòu)create_diff_par,init_offsetm,offset_pwrm,offset_fitm,interp_cpx組合復(fù)數(shù)干涉圖comb_interfs去除殘差相位趨勢(shì)base_est_fft,ph_slope_base(partofISP)差分干涉技術(shù)（DInSAR）生成第一幅干涉圖create_offset05721.slc.par25394.slc.par05721_25394.off1init_offset_orbit05721.slc.par25394.slc.par05721_25394.offoffset_pwr05721.slc25394.slc05721.slc.par25394.slc.par05721_25394.offoffssnr6464offsets124247.offset_fitoffssnr05721_25394.offcoffs

coffsets7.040interf_SLC05721.slc25394.slc05721.slc.par25394.slc.par05721_25394.off05721.mli25394.rmli05721_25394.int15base_orbit05721.slc.par25394.slc.par05721_25394.base0base_perp05721_25394.base05721.slc.par05721_25394.off>05721_25394.base.perpph_slope_base05721_25394.int05721.slc.par05721_25394.off05721_25394.base05721_25394.fltadf05721_25394.flt05721_25394.flt_sm05721_25394.smcc2500.53274rasmph_pwr05721_25394.flt_sm05721.mli2500110111..351disras05721_25394.flt_sm.rascorr_flag05721_25394.smcc05721_25394.flag25000.3residue05721_25394.flt_sm05721_25394.flag2500tree_cc05721_25394.flag2500grasses05721_25394.flt_sm05721_25394.flag05721_25394.flt_sm.unw2500rasrmg05721_25394.flt_sm.unw05721.mli250011011.51..350.01disras05721_25394.flt_sm.unw.rasph_slope_base05721_25394.flt_sm.unw05721.slc.par05721_25394.off05721_25394.base05721_25394.int_sm.unw01差分干涉技術(shù)（DInSAR）生成第二幅干涉圖create_offset16242.slc.par16242.slc.par16242_25394.off1init_offset_orbit16242.slc.par25394.slc.par16242_25394.offoffset_pwr16242.slc25394.slc16242.slc.par25394.slc.par16242_25394.offoffssnr6464offsets124247.offset_fitoffssnr16242_25394.offcoffs

coffsets7.040

interf_SLC16242.slc25394.slc16242.slc.par25394.slc.par16242_25394.off16242.mli25394.rmli16242_25394.int15base_orbit16242.slc.par25394.slc.par16242_25394.basebase_perp16242_25394.base16242.slc.par16242_25394.off>16242_25394.base.perpph_slope_base16242_25394.int16242.slc.par16242_25394.off16242_25394.base16242_25394.fltadf16242_25394.flt16242_25394.flt_sm16242_25394.smcc2500.53274rasmph_pwr16242_25394.flt_sm16242.mli2500110111..351disras16242_25394.flt_sm.rascorr_flag16242_25394.smcc16242_25394.flag25000.4residue16242_25394.flt_sm16242_25394.flag2500tree_cc16242_25394.flag2500grasses16242_25394.flt_sm16242_25394.flag16242_25394.flt_sm.unw2500rasrmg16242_25394.flt_sm.unw16242.mli250011011.51..350.01disras16242_25394.flt_sm.unw.rasph_slope_base16242_25394.flt_sm.unw25394.slc.par16242_25394.off16242_25394.base16242_25394.int_sm.unw01差分干涉技術(shù)（DInSAR）配準(zhǔn)兩幅干涉圖到相同的幾何結(jié)構(gòu)處理流程如下：處理步驟用到的程序生成DIFF參數(shù)文件create_diff_par估計(jì)初始配準(zhǔn)偏移值init_offsetsm精確估計(jì)配準(zhǔn)偏移值offset_pwrm生成配準(zhǔn)偏差多項(xiàng)式offset_fitm解纏后的地形相位的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換到差分干涉相位的結(jié)構(gòu)interp_real差分干涉技術(shù)（DInSAR）配準(zhǔn)create_diff_par05721_25394.off16242_25394.offdiff_parinit_offsetm05721.mli16242.mlidiff_par11offset_pwrm05721.mli16242.mlidiff_paroffssnr6464offsets124247.offset_fitmoffssnr

diff_par

coffs

coffsets7.040interp_real16242_25394.flt_sm.unwdiff_par16242_25394.flt_sm.unw.reginterp_real16242_25394.int_sm.unwdiff_par16242_25394.int_sm.unw.reginterp_real16242.mlidiff_par16242.mli.regdis2pwr05721.mli16242.mli.reg25002500

4-軌差分處理scale_base05721_25394.int_sm.unw16242_25394.phase_sim16242_25394.base16242.slc.par16242_25394.off05721_25394.base05721.slc.par05721_25394.off0sub_phase16242_25394.int_sm.unw.reg16242_25394.phase_simdiff_par16242_25394.diff_unw0差分干涉技術(shù)（DInSAR）顯示處理結(jié)果：rasrmg16242_25394.diff_unw16242.mli2500110111.1..350.01disras16242_25394.diff_unw.ras把差分相位轉(zhuǎn)換為沉降量dispmap16242_25394.diff_unw-25394.slc.par16242_25394.off16242_25394.displ1rashgt16242_25394.displ16242.mli2500110110.041..351disras16242_25394.displ.ras差分干涉技術(shù)（DInSAR）復(fù)干涉圖的聯(lián)合分析引入復(fù)干涉圖的聯(lián)合分析增加了DIFF&GEO軟件的靈活性，其他差分技術(shù)要么以來可用的DEM，要么依賴成功解纏的干涉圖，而復(fù)干涉圖的聯(lián)合分析不需要滿足這些條件。一旦生成兩幅干涉圖，依照下面可以進(jìn)行復(fù)干涉圖的聯(lián)合分析：處理步驟需要的程序配準(zhǔn)兩幅干涉圖create_diff_par,init_offsetm,offset_pwrm,offset_fitm,interp_cpx聯(lián)合復(fù)干涉圖comb_interfs除去殘差相位趨勢(shì)base_est_fft,ph_slope_base(partofISP)差分干涉技術(shù)（DInSAR）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：1)ERS-1scene:25394.slc(23May1996)2)ERS-2scene:05721.slc(24May1996)3)ERS-2scene:16242.slc(29May1998)第1和2生成包含地形相位信息的干涉圖，因?yàn)樗惶斓臅r(shí)間間隔，這樣就意味著這期間沒有發(fā)生明顯的地表變形。垂直基線長度是108m，這個(gè)基線值適合生成高程的干涉圖。第2和3（相隔2年），這期間地表發(fā)生了變形，所以用于生成差分干涉圖。處理順序：1）生成第一幅干涉圖（不解纏）2）生成第二幅干涉圖（不解纏）3）配準(zhǔn)兩幅干涉圖4）聯(lián)合兩幅干涉圖5）去除殘差相位趨勢(shì)差分干涉技術(shù)（DInSAR）1）生成第一幅干涉圖（不解纏）create_offset05721.slc.par25394.slc.par05721_25394.off1init_offset_orbit05721.slc.par25394.slc.par05721_25394.offoffset_pwr05721.slc25394.slc05721.slc.par25394.slc.par05721_25394.offoffssnr6464offsets124247.offset_fitoffssnr05721_25394.offcoffs

coffsets7.040interf_SLC05721.slc25394.slc05721.slc.par25394.slc.par05721_25394.off05721.mli25394.rmli05721_25394.int15adf05721_25394.int05721_25394.int_sm05721_25394.smcc2500.53274base_orbit05721.slc.par25394.slc.par05721_25394.base0base_perp05721_25394.base05721.slc.par05721_25394.off>05721_25394.base.perpph_slope_base05721_25394.int_sm05721.slc.par05721_25394.off05721_25394.base05721_25394.flt_smrasmph_pwr05721_25394.flt_sm05721.mli2500110111..35-1disras05721_25394.flt_sm.ras差分干涉技術(shù)（DInSAR）2）生成第二幅干涉圖（不解纏）create_offset05721.slc.par16242.slc.par05721_16242.off1init_offset_orbit05721.slc.par16242.slc.par05721_16242.offoffset_pwr05721.slc16242.slc05721.slc.par16242.slc.par05721_16242.offoffssnr6464offsets124247.offset_fitoffssnr05721_16242.offcoffs

coffsets7.040interf_SLC05721.slc16242.slc05721.slc.par16242.slc.par05721_16242.off05721.mli16242.rmli05721_16242.int15adf05721_16242.int05721_16242.int_sm05721_16242.smcc2500.53274base_orbit05721.slc.par16242.slc.par05721_16242.base0base_perp05721_16242.base05721.slc.par05721_16242.off>05721_16242.base.perpph_slope_base05721_16242.int_sm05721.slc.par05721_16242.off05721_16242.base05721_16242.flt_smrasmph_pwr05721_16242.flt_sm05721.mli2500110111..35-1disras05721_16242.flt_sm.ras差分干涉技術(shù)（DInSAR）3）配準(zhǔn)兩幅干涉圖處理步驟用到的程序生成DIFF參數(shù)文件create_diff_par估計(jì)初始配準(zhǔn)偏移值init_offsetsm精確估計(jì)配準(zhǔn)偏移值offset_pwrm生成配準(zhǔn)偏差多項(xiàng)式offset_fitm把干涉圖重采樣到參考結(jié)構(gòu)interp_cpx如果兩幅干涉圖的參考影像不同，那么就必須配準(zhǔn)兩幅參考圖像到一個(gè)公共的結(jié)構(gòu)，處理步驟如下：差分干涉技術(shù)（DInSAR）組合復(fù)數(shù)干涉圖采用comb_interfs可以把兩幅干涉圖聯(lián)合起來comb_interfs05721_16242.int_sm05721_25394.int_sm05721_16242.base05721_25394.base1.-1.250005721_16242.diff_int_sm05721_16242.base_comb1.去除殘差相位趨勢(shì)ph_slope_base05721_16242.diff_int_sm05721.slc.par05721_16242.off05721_16242.base_comb05721_16242.diff_flt_smrasmph_pwr05721_16242.diff_flt_sm05721.mli2500110111..35-1disras05721_16242.diff_flt_sm.ras差分干涉技術(shù)（DInSAR）04/19/12

04/19/1200:43GAMMA組件式SAR處理（MSP）MSP是從機(jī)載或星載的原始SAR信號(hào)中得到單視復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)和強(qiáng)度影像的一個(gè)程序包。主要模塊包括：數(shù)據(jù)預(yù)處理、距離向壓縮、聚焦、方位向壓縮和多視后處理。以ERS-2SAR的raw數(shù)據(jù)為例，講解如何由raw數(shù)據(jù)獲得單視復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)和多視強(qiáng)度數(shù)據(jù)。處理步驟如下：

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備創(chuàng)建MSP處理參數(shù)文件

調(diào)整raw數(shù)據(jù)

處理raw數(shù)據(jù)到SLC：

探測多普勒模糊度（可選）

探測小的多普勒中心

沿著掃描帶估計(jì)多普勒中心

距離向壓縮

聚焦方位向壓縮（生成SLC數(shù)據(jù)）檢測SLC數(shù)據(jù)和生成多視強(qiáng)度圖像GAMMA組件式SAR處理（MSP）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備本次試驗(yàn)我們采用的是荷蘭地區(qū)的弗萊福蘭地區(qū)的ERS-2SAR原始數(shù)據(jù)，以軌道號(hào)命名01508.raw。我們還需要天線文件和MSPSAR傳感器參數(shù)文件，這些信息保存在ERS2_ESA.par文件。我們把這兩個(gè)文件放到一個(gè)文件夾下。創(chuàng)建MSP處理參數(shù)文件處理過程中，我們不僅僅需要MSPSAR傳感器參數(shù)文件，還需要包含傳感器狀態(tài)向量、數(shù)據(jù)獲取時(shí)間、影像大小和影像格式的MSP處理參數(shù)文件?？梢砸罁?jù)生成raw數(shù)據(jù)的處理商選擇合適的MSP程序生成MSP處理參數(shù)文件。此例我們采用ERS_proc_ESA程序如下：ERS_proc_ESA01508.ldrp01508.slc.parGAMMA組件式SAR處理（MSP）調(diào)整raw數(shù)據(jù)ERSraw數(shù)據(jù)的一個(gè)采樣點(diǎn)的時(shí)間延遲沿著軌道變換。為了防止影像移位，在處理前必須是所有距離行擁有相同的延遲。要不然會(huì)出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)行的現(xiàn)象，即使是一行數(shù)據(jù)丟失也會(huì)完全破壞SLC影像間的相干性，以至于不能不能進(jìn)行干涉處理。本例采用ERS_fix程序調(diào)整raw數(shù)據(jù)，如下：ERS_fixESA/ESRINERS2_ESA.parp01508.slc.par001508.raw01508.fix軌道修正（可選但是推薦）如果要生成用于干涉的SLC數(shù)據(jù)，跟新MSP處理參數(shù)文件的軌道數(shù)據(jù)向量是非常必要的。此例采用PRC精密軌道，程序如下顯示；PRC_procp01508.slc.parPRC_950803_01501_rev25GAMMA組件式SAR處理（MSP）處理raw數(shù)據(jù)到SLC：探測多普勒模糊度（可選）采用dop_ambig程序探測多普勒模糊度，此例由于數(shù)據(jù)在北半球獲得所以不要運(yùn)行這一步。如果運(yùn)行可以采用如下程序：dop_ambigERS2_ESA.parp01508.slc.par01508.fix2–dop_ambig.dat探測小的多普勒中心采用azsp_IQ程序估計(jì)多普勒中心，程序如下：azsp_IQERS2_ESA.parp01508.slc.par01508.raw01508.azsp生成包含方位向光譜值的文本文件01508.azsp。沿著掃描帶估計(jì)多普勒中心采用doppler程序沿著掃描帶探測多普勒多項(xiàng)式。此例的數(shù)據(jù)由為了避免大的傾角，傳感器平臺(tái)傾斜飛行。如果次用此程序顯示如下：dopplerERS2_ESA.parp01508.slc.par01508.fix01508.dopGAMMA組件式SAR處理（MSP）估計(jì)距離向功率譜（可選）距離向功率譜主要是估計(jì)最終影像的信噪比（SNR）。采用rspec_IQ程序估計(jì)距離向功率譜。程序如下：rspec_IQERS2_ESA.parp01508.slc.par01508.raw01508.rspec距離向功率譜保存在01508.rspec文件。距離向壓縮距離向壓縮采用程序pre_rc實(shí)現(xiàn)。此例程序顯示如下：pre_rcERS2_ESA.parp01508.slc.par01508.raw01508.rc可以采用disp顯示距離向壓縮后的影像。dismph01508.rc4192聚焦采用聚焦程序autof實(shí)現(xiàn)在方位向聚焦影像。此例中程序執(zhí)行兩次，主要是一個(gè)好的沿軌速度估計(jì)值。顯示如下：autofERS2_ESA.parp01508.slc.par01508.rc01508.autof2.0autofERS2_ESA.parp01508.slc.par01508.rc01508.autof2.0相關(guān)性SNR為109，意味著獲得好的聚焦效果。方位向壓縮采用az_proc可以實(shí)現(xiàn)方位向壓縮，對(duì)于ENVISATASAR數(shù)據(jù)我們推薦采用4096（默認(rèn)）的處理快。此例的程序顯示如下：az_procERS2_ESA.parp01508.slc.par01508.rc01508.cslc40960-2.802.121執(zhí)行后生成一個(gè)單視復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)01508.cslc（5182X3934）.它是浮點(diǎn)型復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)（FCOMPLES）。如果計(jì)算機(jī)內(nèi)存有限，可以選擇生成短整型復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)（SCOMPLES）。程序如下：az_procERS2_ESA.parp01508.slc.par01508.rc01508.cslc4096157.202.121采用disSLC/rasSLC顯示單視復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)：disSLC01508.cslc4912rasSLC01508.cslc4912-------0–01508.slc.bmp生成多視強(qiáng)度圖像采用multi_SLC程序生成多是強(qiáng)度圖像：multi_SLCp01508.slc.par01508.mli.par01508.cslc01508.mli15顯示多視強(qiáng)度圖像：dispwr01508.mli4192raspwr01508.cmli491210111..35-101508.mli.bmpGAMMA組件式SAR處理（MSP）干涉雷達(dá)數(shù)據(jù)處理軟件GAMMA及其應(yīng)用案例北京東方泰坦科技股份有限公司GAMMA軟件介紹Gamma公司（GAMMARemoteSensingResearchandConsultingAG）是由Dr.CharlesWerner和Dr.UrsWegmuller于1995年成立的專門進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)處理與服務(wù)的公司。2010年北京東方泰坦科技股份有限公司獲得GAMMA軟件中國區(qū)獨(dú)家代理權(quán)，至今GAMMA中國區(qū)用戶30位，試用版用戶101位。Gamma軟件包括了整個(gè)雷達(dá)處理過程的全功能模塊：從SAR原始信號(hào)處理到SLC成像、單視/多視處理、基于雷達(dá)信號(hào)濾波、正射糾正/配準(zhǔn)、DEM提?。ǜ缮妫⑿巫兎治觯ú罘指缮?、點(diǎn)目標(biāo)干涉）、土地利用等，可以處理各類地面、航空及航天數(shù)據(jù)（Cosmos、TerraSAR、ERS-1/2、EnvisatASAR、JERS、Alos、RadarSat-1/2等）。

GAMMA軟件能夠完成將SAR原始數(shù)據(jù)處理成數(shù)字高程模型、地表形變圖、土地利用分類圖等數(shù)字產(chǎn)品的整個(gè)過程。該軟件可以分成如下幾部分：

組件式的SAR處理器(MSP)；

干涉SAR處理器（ISP）；

差