¿Cómo producir DEM de alta resolución a partir de nuevos datos de Sentinel-1?

Esta es una pregunta general relacionada con los nuevos datos de Sentinel-1. Estoy interesado en el potencial para usar estos datos para crear DEM de alta resolución en SIG (uso QGIS), para investigar sitios arqueológicos y paisajes y modelar su cambio.

El satélite del programa Copernicus de la Agencia Espacial Europea Sentinel-1a ha sido puesto en servicio recientemente, y los datos apenas comienzan a estar disponibles en el sitio web del centro de datos de la ESA ( https://scihub.esa.int/ ). Estos datos se pueden ver y procesar utilizando un software especialmente preparado llamado Sentinel-1 Toolbox ( https://earth.esa.int/web/sentinel-tbx/sentinel-1-toolbox ). Los datos del radar permitirán modelar las observaciones de la superficie terrestre y los cambios en las superficies terrestres utilizando la 'interferometría de radar de apertura sintética', con la mayoría de los ejemplos dados hasta ahora que detallan el impacto de los terremotos u otros cambios de paisaje natural a gran escala ( https: // tierra. esa.int/web/sentinel/thematic-content/-/article/radar-vision-maps-napa-valley-earthquake) Después de buscar en Internet, descubrí que, aparte del sitio web de la ESA, parece haber poca información sobre el uso práctico de estos nuevos datos.

¿Existe alguna literatura sobre cómo producir DEM de alta resolución a partir de estos nuevos datos Sentinel-1?

Supongo que nunca antes trabajó con datos SAR, así que dividiré su pregunta en partes que pueda responder:

1) Crear DEM de alta resolución en SIG

El proceso de crear un DEM solo a partir de datos SAR es bastante complejo y requiere mucha potencia de procesamiento y memoria. No conozco un software SIG que implemente la creación de DEM debido a estas restricciones.

2) Investigar sitios / paisajes y modelar su cambio

Si desea modelar / observar un cambio de elevación, la palabra clave que debe buscar es la interferometría diferencial . Este enfoque le permite observar incluso pequeños cambios en la elevación sin el complejo proceso de crear dos DEM.

3) Cómo producir DEM de alta resolución

Este es un proceso complejo que requiere muchos pasos. Le recomiendo que lea sobre la interferometría SAR en general, ya que los datos de Sentinel-1 tienen básicamente las mismas (des) ventajas que cualquier otro dato SAR.

La ESA proporciona un libro gratuito que contiene toda la información relevante sobre la interferometría SAR, ya sea desde un punto de vista matemático como de procesamiento:

ESA: principios de InSAR

Pasos necesarios para crear un DEM

• co-registrar escenas
• calcular líneas de base
• crear interferograma y extraer información de fase
• correcto para el movimiento del sensor, eliminación de tierra plana, atmósfera, etc.
• convertir la fase diferencial en diferencias de fase absolutas
• desenvolvimiento de fase
• conversión de fase a altura
• correcto para elevación absoluta, saltos de fase, etc.

Obviamente, esto es solo un esbozo. Los procesos detallados para cada paso se explican en el libro al que me referí y, en teoría, todos se pueden ejecutar con S1-Toolbox (que pronto será SNAP) o Next ESA SAR Toolbox (NEST) .

Aquí encontré un artículo "Resultados preliminares del uso de datos SAR Sentinel-1 para la generación de DSM", 2015 . Como entendí, la precisión vertical no será mejor que 20 m (una altura promedio de un solo árbol). Eso es comparable a la precisión SRTMGL1, GDEM2.

No me pareció útil mejorar el SRTM DEM, rellenando las áreas enmascaradas de bosque en el SRTM1GL (para eliminar el desplazamiento vertical de la cubierta de los árboles). Sin embargo, no soy un SAR, especialista en DEM.

Respuesta de un profesor INSAR

Querido eric

Escuché de XXXXX que estás interesado en un DEM (InSAR), supongo que en un área de Kenia. Tenga en cuenta que ya hay tales productos disponibles, por ejemplo, el SRTM DEM y los productos de la misión TanDEM-X. Ambas misiones InSAR se ajustaron para obtener los DEM de mejor calidad, ya que funcionaban en el modo bi-estático de un solo paso, lo que evita que la señal de error atmosférico ingrese en el DEM. Con Sentinel-1a y Sentinel-1b no es posible hacer un producto de un solo paso, ya que no están volando en tándem (biestático). Es posible hacer DEM de paso repetido monostático desde Sentinel-1a o Sentinel-1b, pero la configuración de paso repetido introducirá errores DEM inducidos por la atmósfera con cientos de metros de error, es decir, mucho peor que los productos DEM de por ejemplo, SRTM, que puede descargar fácilmente de forma gratuita. Además,

Por esta razón, supongo que su solicitud puede no ser necesaria. Por favor, infórmeme si tiene más preguntas