高分3号1级到2级的处理过程

SAR的一级数据的无物理意义的DN值，而二级数据则是带有坐标信息的后向散射系数信息（图像）

1.简介

这是针对国产合成孔径雷达遥感影像预处理的算法。

2.特点

1.分块实现sar预处理：1L数据到1LB级数据再到2级数据。内存少的电脑可以把分块大小调整小数值。

2.自动查到元数据相应的数值，自动生成2级产品

3.如何将1L的数据转化为2L的数据

以GF3为例。

校准常数的获取

标定常数由角反射器和标定场已知雷达截面积的主动常数确定。公式如下

XEildK.png

在上式:

P^I= I^2+Q^2对应于SAR复像中有源标量或角反射器的幂，I和Q分别对应1A类复像的实部和虚部

高分三号卫星的等效后向散射系数为:

1)分辨率1m~10m，成像边缘优于-19dB;

2)分辨率为25m~500m，成像中心优于-25dB，成像边缘优于-21dB。

因此，忽略噪声的影响，上式可简化为:

XEiKqx.png

将每个参数替换为dB值，即

XEius1.png

在产品元数据文件中，字段CalibrationConst对应于KdB。

4.校准常数的使用

后向散射系数可按以下关系式计算:

XEiQZ6.png

I为1A级产品的实部，Q为1A级产品的虚部，QualifyValue为量化前场景图像的最大值，可通过元数据文件字段获取。

XEi1IO.png

DN为1A级产品的实部，I为1A级产品的虚部，QualifyValue为量化前场景图像的最大值，可通过元数据文件字段获取。

XEi8iD.png

例如，在量化HH图像时，对应的QulifyValue值应该是32.469337。

5.从1A级到1B级的计算公式

XEFxun.png

6.从1BL到2L的转换

使用GDAL RPC的正射影像校正模块

7.部分接口

find_resolution：查询空间分辨率，返回空间分辨率的数值

Find_Resolution：查找当前影像的空间分辨率，用于几何校正模块

get_qualifyvalue_and_calibration：从xml中获取 ：1A级产品归一化峰值QualifyValue、定标常数Calibration，返回对应的参数

get_file_name：查询文件夹中的是否存在高分3号的数据，若存在则返回该文件名字

__confirm_image_type：根据影像的类型，提取参数：QualifyValue、Calibration

to1lb：分块对GF影像进行处理，计算振幅数据,生成1LB数据文件，即后向散射系数数据

fill_ndarray：将数组中的nan替换成对应的均值

get_rpc_file：获取rpc文件的名字

confirm_rpc_type：根据影像的类型，提取参数：rpc文件名

read_gf3_rpb：解析高分三号的rpb\rpc文件，获取RPC几何校正的参数

rc：几何校正（单独）

run：直接生成2L数据，遍历文件夹中的L1A数据

y1rf4U.png

预先准备的文件

GMTED2010.jp2——几何校正使用的DEM数据，由于该数据较大不能上传到git，可以点击这里下载，提取码：qsz2。也是ENVI自带的DEM数据

8.小结

SAR的一级数据的无物理意义的DN值，而二级数据则是带有坐标信息的后向散射系数信息（图像），sar的处理和光学影像的处理大为不同，特别是insar，看不懂解缠的公式，更别说编程实现insar，有专业的同学可以来交流交流。

9.代码

代码获取渠道有两种：

  1. 无科学上网的同学，在公众号《remote sensing》回复：GF3预处理，即可下载完整源代码
  2. 可科学上网的同学，访问我的github项目来获取完整源代码，给我点个star!

打广告：个人公众号：《remote sensing》，关注点赞不吃亏呀，嘻嘻。