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1 Getting Started with SARscape 5.2 Exelis VIS 株 式 会 社

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3 目 次 トレーニング 環 境 について... 1 お 問 い 合 わせ 先 について... 1 その 他 のリソース... 1 ENVI について... 2 SARScape について... 3 Synthetic Apeture Radar(SAR: 合 成 開 口 レーダ)とは... 5 SAR の 用 語 :... 5 SARscape の 基 本 操 作 方 法 (インターフェース)... 6 SARscape の 起 動 について... 6 ENVI/SARscape インターフェースの 概 要... 6 ディスプレイツールについて... 7 環 境 の 設 定... 9 画 像 の 表 示 データ 値 の 参 照 (Cursor Value) ストレッチやコントラストの 調 整 カラーの 変 更 ( 疑 似 カラー 画 像 の 作 成 ) 複 数 のレイヤーを 作 成 する 複 数 のビューの 作 成 とリンク ビューやレイヤーを 削 除 する... 18

4 SARscape での 基 本 処 理 (Basic Module) データ 配 布 元 から 提 供 されたデータを SARscape で 読 み 込 む 方 法 SARscape のファイルフォーマットについて SARscape ファイルの 切 り 出 し Sample Selection SAR データ 基 本 処 理 手 順 (Intensity Time Series ワークフロー) Input Multilooking Coregistration De Grandi Multi-temporal Filtering Geocoding and Radiometric Calibration Multi Temporal Features Output 補 足 (SAR 基 本 処 理 の 個 別 ツール) SARscape のインターフェロメトリ 処 理 について SARscape のインターフェロメトリ 処 理 フロー(DEM 作 成 ) インターフェロメトリ 処 理 の 手 順 (InSAR DEM ワークフロー) SLC データのインポート Baseline Estimation 処 理 InSAR DEM ワークフロー DInSAR の 処 理 フロー(DInSAR Displacement ワークフロー) DInSAR 処 理 の 詳 細 手 順 SLC データのインポート Baseline Estimation 処 理 DInSAR Displacement ワークフロー Appendix SARscape の 対 応 センサとデータプロダクト... 72

5 ALOS PALSAR(JAXA) ALOS PALSAR(ERSDAC) ALOS2 PALSAR COSMO-SkyMed ENVISAT ASAR ERS-1/2 SAR JERS-1 SAR KOMPSAT-5 (Preliminary) RADARSAT RADARSAT RISAT SAR-Lupe Sentinel TerraSAR-X and Tandem-X Airborne Sensors... 78

6 トレーニング 環 境 について 本 トレーニングで 使 用 するソフトウェアやデータについては 以 下 の 構 成 となります OS Windows 7 以 降 の Windows OS ソフトウェア ENVI SARscape 5.2 使 用 データ 関 東 周 辺 の ALOS PALSAR FBS データ 2009 年 12 月 ~2010 年 10 月 までの 6 シーン ラスベガス 周 辺 の ENVISAT ASAR IS4 データ 2003 年 11 月 7 日 2003 年 1 月 16 日 イラン Bam 地 方 の ENVISAT ASAR IS2 地 震 前 後 2003 年 12 月 3 日 2004 年 2 月 11 日 注 ) SARscape はマルチバイト 言 語 ( 日 本 語 中 国 語 韓 国 語 等 )の 環 境 には 完 全 に 対 応 しておりません SARscape で 使 用 するディレクトリやファイルに 関 しましては 日 本 語 を 使 用 しないでください お 問 い 合 わせ 先 について 本 トレーニングについての 内 容 のお 問 い 合 わせは 以 下 の 連 絡 先 にてお 受 けいたします Exelis VIS 株 式 会 社 製 品 技 術 サポート support_jp@exelisvis.co.jp その 他 のリソース 弊 社 Web ページ SARscape 日 本 ユーザー 会 1

7 ENVI について ENVI (Environmental for Visualizing Images)は リモートセンシングデータ( 航 空 写 真 パンクロ マルチスペクトル ハイパースペクトル レーダ etc.)に 特 化 した 画 像 処 理 システムの 統 合 アプリケーションで 直 感 的 に 使 用 できるグラフィカルユーザイ ンタフェース(GUI)で 構 成 されており 簡 単 なマウス 操 作 で 先 進 的 かつ 複 雑 な 画 像 処 理 および 解 析 を 行 うことが 可 能 です この ENVI ですが データ 解 析 可 視 化 に 非 常 強 い IDL というプログラミング 言 語 を エンジンとして 持 っており 大 容 量 のデータに 対 しても 非 常 に 高 速 な 処 理 を 実 現 してい ます また この IDL を 使 用 すれば 特 殊 データの 読 み 込 みメニュー 独 自 アルゴリ ズムメニューを ENVI のメニューに 追 加 することも 可 能 で 細 かい 要 望 にも 柔 軟 に 対 応 することができます また ESRI 社 とのパートナシップで ArcGIS との 連 携 も 強 化 され 解 析 した 画 像 をすばやく GIS 環 境 に 取 り 込 み 空 間 情 報 の 貴 重 なデータソー スとして 利 用 することも 可 能 です 2

8 SARScape について SARscape は SAR/InSAR の 処 理 のための 機 能 をパッケージとして 設 計 されており SAR のデータを 完 全 に 分 析 することが 可 能 であり 光 学 センサの 可 視 化 やデータ 解 析 に 定 評 のある ENVI の 機 能 を 補 完 しています ENVI の 追 加 モジュールである SARscape は 最 新 の SAR センサの 処 理 や SAR データと 光 学 データを 組 み 合 わせて 解 析 する 際 に 非 常 に 有 効 なツールとなります この SARscape はスイスの sarmap 社 によって 開 発 されています SARscape は Basic モジュール Focusing モジュール Gamma & Gaussian モジュ ール Interferometry/Differential Interferometry モジュール ScanSAR Interferometry モジュール Polarimetry/Polarimetry Interferometry モジュール Interferometry Stacking モジュールと7 種 類 のモジュールにより 構 成 されています これらのモジュールを 組 み 合 わせることにより Raw データからさまざまな SAR の 解 析 シーンに 適 用 することが 可 能 です 農 作 物 の 成 長 のモニタリング (3 時 期 の ALOS PALSAR) 3

9 氷 河 のモニタリング(ERS) 200km ScanSAR インターフェロメトリ(ASAR WS) 4

10 Synthetic Apeture Radar(SAR: 合 成 開 口 レーダ)とは レーダイメージングシステムの 重 要 な 特 性 は 光 学 センサと 異 なり アクティブなセン サであるという 点 です レーダシステムは 信 号 を 発 信 して 地 表 から 反 射 して 戻 ってきた 信 号 を 記 録 します システムそのものは 電 磁 気 のエネルギーを 発 生 させています レ ーダシステムはアクティブであるため 太 陽 を 光 源 とせず 昼 夜 を 問 わず 観 測 を 行 う ことができます 初 期 段 階 でのレーダシステムは 実 大 の 開 口 システムでしたので 解 像 度 は 波 長 と 開 口 (アンテナ)の 比 になります 与 えられた 波 長 できめ 細 かい 解 像 度 を 取 得 するには と ても 長 いアンテナが 必 要 になります 航 空 機 に 搭 載 するアンテナの 大 きさは 物 理 的 に 制 限 されるため 解 像 度 も 制 限 されてしまいます この 制 限 を 避 けるために 合 成 開 口 レ ーダ(SAR)が 1950~1960 年 代 に 開 発 されました SAR 信 号 は 擬 似 的 に 長 いアンテ ナを 構 築 して 作 成 されます レーダシステムは 戻 ってきたレーダの 振 幅 と 位 相 を 記 録 し 過 去 の 信 号 記 録 からアンテナを 合 成 することによって 実 現 されています 現 在 では す べてのレーダシステムはこの SAR の 技 術 を 使 用 しています SAR の 用 語 : 進 行 方 向 スラントレンジ オフナディア 角 レンジ 方 向 アジマス 方 向 5

11 SARscape の 基 本 操 作 方 法 (インターフェース) SARscape の 起 動 について デスクトップの ENVI 5.2 というアイコンをダブルクリックして ENVI を 起 動 して ください ENVI/SARscape インターフェースの 概 要 ENVI 5 から ENVI 従 来 の 3 ウィンドウのインターフェースとは 違 い シングル ウィンドウのインターフェースを 提 供 しています 新 しいインターフェースでは 操 作 性 が 向 上 し 解 析 および 解 析 結 果 の 画 像 操 作 が 簡 単 に 行 えるようになりました ここでは ENVI のインターフェースと 各 メニューについて 説 明 します メニューバー ツールバー レイヤー マネージャ オーバービュー ツール ボックス カーソル 値 表 示 プロセスバー 6

12 以 下 の 表 ではインターフェースの 各 メニューについて 説 明 します 名 称 メニューバー ツールバー レイヤーマネージャ オーバービュー ツールボックス カーソル 値 表 示 プロセスバー 機 能 ファイルを 開 く 編 集 表 示 に 関 するツールや ウィンドウの 分 割 な ど インターフェース 及 び 画 像 の 基 本 的 な 操 作 に 必 要 な 機 能 を 提 供 します ズームイン アウトや パン アノテーション ストレッチなど 表 示 した 画 像 に 対 して 操 作 に 関 するツールをグラフィカルなアイコン で 提 供 します インターフェースに 表 示 されている 画 像 の 管 理 を 行 います チェック ボックスをオン/オフする 事 で 表 示 / 非 表 示 の 設 定 を 行 います ファ イル 名 上 で 右 クリックをすると サブメニューが 表 示 され 表 示 の 削 除 や RGB コンポジットの 変 更 などが 行 えます レイヤーマネージャの[Overview]へチェックを 入 れることで 画 像 全 体 を 表 示 します ENVI の 解 析 機 能 がカテゴリごとに 格 納 されています 検 索 機 能 が 提 供 されており Search the Toolbox へキーワードを 入 力 すること で 該 当 の 機 能 がリスト 表 示 されます 地 図 投 影 法 を 保 持 した 画 像 上 でマウスを 移 動 させると カーソルのあ る 場 所 のピクセルに 対 応 した 地 図 情 報 が 表 示 されます プロセスバーは 処 理 の 経 過 を 表 示 しています 右 側 にあるバツマー クをクリックすると 処 理 はキャンセルされます ディスプレイツールについて ENVI5 で 提 供 されているディスプレイツールについて 学 習 します 操 作 方 法 について は ツールバーのアイコンをクリックし イメージウィンドウ 内 で 実 行 します それぞ れのツールに 関 しては 以 下 の 表 を 参 考 にしてください インターフェースの 左 側 のツ ールから 順 に 紹 介 します アイコン 機 能 ENVI 標 準 フォーマットのファイルオープンの 機 能 です 読 み 込 まれたデータの 管 理 を 行 う Data Manager を 起 動 し ます 表 示 されている 範 囲 をファイルへ 保 存 する 機 能 です 7

13 カーソル 位 置 のピクセル 情 報 を 表 示 する Cursor Value を 起 動 する 機 能 です カーソル 位 置 のピクセル 情 報 を 表 示 する Cursor Value を 起 動 し ピクセル 位 置 を 明 確 にする Crosshairs を 表 示 する 機 能 です 選 択 機 能 です イメージウィンドウ 内 に 描 画 された 注 釈 等 を 選 択 します また フライ 回 転 といった 機 能 をオフにしま す パン 機 能 です イメージウィンドウ 内 にて 左 マウスボタンを ドラッグし 画 像 を 移 動 させます フライ 機 能 です イメージウィンドウ 内 にて 左 マウスボタン をクリックし 続 けると 矢 印 の 方 向 に 画 像 が 移 動 し 続 けま す テキスト シンボル ポリゴン 長 方 形 円 形 ポリライン 矢 印 等 のアノテーションを 作 成 する 機 能 です ズーム 機 能 です イメージウィンドウ 内 にて 左 マウスボタン でドラッグし 拡 大 するエリアを 決 定 します 画 像 の 表 示 倍 率 を 変 更 する 機 能 です ズームイン ズームア ウト 画 像 全 体 の 表 示 パーセンテージでの 画 像 の 倍 率 変 更 が 可 能 です 画 像 の 北 を 上 に 表 示 する 機 能 です 地 図 情 報 を 保 持 している 画 像 のみに 有 効 です 指 定 した 座 標 の 位 置 へと 移 動 する 機 能 です 輝 度 の 調 整 機 能 です スライダーバーを 移 動 させ 輝 度 の 調 整 をおこないます コントラストの 調 整 機 能 です スライダーバーを 移 動 させ コントラストの 調 整 を 行 います 左 のアイコンがストレッチを 画 像 全 体 にかけるよう 指 定 し 中 央 のアイコンは 表 示 領 域 のみにかける 指 定 を 行 います 右 側 の 矢 印 は ストレッチの 範 囲 の 指 定 を 更 新 する 機 能 です ストレッチの 種 類 を 選 択 し 画 像 にストレッチをかける 機 能 です 以 下 の 種 類 からストレッチを 選 択 します No stretch Linear Linear1% Linear2% Linea5% Equalization Gaussian Square Root Logarithmic Optimized Linear Custom 8

14 ストレッチの 調 整 機 能 です 画 像 のヒストグラムをみなが ら ストレッチの 調 整 できます シャープネスの 調 整 機 能 です スライダーバーを 移 動 させ シャープネスの 調 整 を 行 います 透 過 度 の 調 整 機 能 です スライダーバーを 移 動 させ 透 過 度 の 調 整 を 行 います レイヤーが 二 つ 以 上 になると Portal ボタンが 有 効 になりま す ポータルウィンドウボタンの 横 には 他 の 表 示 方 法 とし て Blend Flicker Swipe ボタンがあります 環 境 の 設 定 実 習 に 入 る 前 に 使 用 するデータへのアクセスなどを 容 易 に 行 うため 環 境 の 設 定 を 行 います ENVI では ファイルの 入 出 力 ディレクトリをあらかじめ 指 定 するこ とで デフォルトで 指 定 したディレクトリを 表 示 することが 可 能 です 操 作 1. メニュー File Preferences を 選 択 してください 2. Directories を 選 択 し それぞれの 設 定 を 行 ってください 3. 本 トレーニングでの 指 定 ディレクトリは 以 下 の 表 の 設 定 になります 名 称 機 能 設 定 値 Input Directory Output Directory Temporary Directory 入 力 ファイルを 指 定 する 際 に 表 示 する インプットディレクトリの 指 定 出 力 ファイルを 指 定 する 際 に 表 示 する アウトプットディレクトリの 指 定 ワークフロー 等 の 中 間 生 成 ファイルの ためのディレクトリの 指 定 C: Training SARscape C: Training SARscape Output C: Training SARscape Output 9

15 画 像 の 表 示 目 的 ALOS PALSAR の SLC 画 像 を 読 み 込 んで 表 示 します 操 作 1. ENVI のメニュー File Open を 選 択 し ファイル 選 択 のダイアログを 表 示 してください 2. Open ダイアログにおいて PALSAR SLC _slc ファイル を 選 択 して 開 く ボタンをクリックしてください 例 ) 実 際 のファイルの 場 所 は 以 下 になります C: Training SARscape PALSAR SLC _slc 3. ファイルの 読 み 込 みと 同 時 に ENVI のイメージウィンドウ 内 に 白 黒 の 画 像 が 表 示 されます 4. 画 像 が 表 示 されましたら マウスの 中 央 ボタンをスクロールして 拡 大 縮 小 ドラッグすることで 移 動 することができます これらの 操 作 は メニューバー のアイコンにて 切 り 替 えることも 可 能 です 10

16 補 足 今 回 読 み 込 んで 表 示 しているデータは SLC(Single Look Complex)データで データのタイプは 複 素 数 ( 実 数 虚 数 )となります ENVI では 内 部 的 に Magnitude( 実 数 と 虚 数 の 二 乗 の 和 の 平 方 根 にしたもの)を 計 算 した 画 像 を 表 示 し ています データ 値 の 参 照 (Cursor Value) 目 的 表 示 された 画 像 のデータ 等 を 確 認 します 操 作 1. ディスプレイツールの ボタンをクリックしてください 2. Cursor Value のダイアログが 表 示 され マウスカーソル 上 のピクセルの 情 報 が 対 話 的 に 表 示 されます 11

17 補 足 現 在 表 示 されているデータは 地 理 情 報 が 登 録 されておりませんので 今 回 表 示 されている 座 標 は 画 像 のピクセル 座 標 になります ストレッチやコントラストの 調 整 目 的 表 示 した 画 像 に 対 して ストレッチ( 輝 度 )やコントラスト( 濃 淡 )などを 調 整 し て 撮 像 している 地 物 などを 見 やすくします 説 明 ENVI 5 では 画 像 を 表 示 する 際 に データタイプに 合 わせてストレッチの 手 法 が 自 動 的 に 選 択 されます 今 回 のデータを 読 み 込 むと Linear 2% のストレッチがか かります データ 値 のヒストグラムなどを 見 ながら 閾 値 などの 調 節 が 必 要 な 場 合 には Custom Stretch を 使 用 してください SAR 画 像 を 扱 う 場 合 は ほとんどの 場 合 は SARscape というストレッチの 手 法 を 選 択 していただければ 輝 度 調 整 がうまくいきます 操 作 1. ディスプレイツールにある <Linear 2%>と 表 記 されているプルダウンメニュ をクリックし <SARscape>をクリックしてください 2. ボタンで 水 域 ( 暗 い 個 所 )を 拡 大 し ボタンをクリックしてください こ のボタンは 表 示 したエリアでストレッチを 行 うことができます ディスプレ イを 移 動 した 場 合 は ボタンをクリックして 更 新 されたディスプレイに 対 し て 再 度 ストレッチをかけてください 3. ボタンをクリックすると 最 初 に 表 示 されていた 全 体 画 像 に 対 してのスト レッチで 画 像 が 表 示 されます 12

18 補 足 SARscape ストレッチを 選 択 し ボタン(カスタムストレッチ)をクリックす ると SARscape ストレッチのパラメータを 微 調 整 することが 可 能 です カラーの 変 更 ( 疑 似 カラー 画 像 の 作 成 ) 目 的 前 の 項 目 で 表 示 したレーダ 画 像 に 対 して 疑 似 カラーを 付 与 します 説 明 グレイスケールの 画 像 には カラーテーブルを 割 り 当 てることで データの 分 布 を 簡 単 に 目 視 で 確 認 することができます 疑 似 カラーを 付 与 する 機 能 として Change Color Table と Raster Color Slices のツールがあります 本 実 習 で は Change Color Table を 使 用 し グレイスケールの 画 像 へ 疑 似 カラーを 付 与 します 操 作 1. レイヤーマネージャ グレイスケール 画 像 の _slc レイヤーを 右 クリック Change Color Table Rainbow を 選 択 します 2. カラーテーブルを 選 択 すると 選 択 したカラーテーブルにより 色 づけされた 画 像 がディスプレイに 表 示 されます 13

19 補 足 疑 似 カラーはストレッチの 輝 度 値 に 対 して カラーが 割 り 当 てられます そのため ストレッチを 変 更 すると 輝 度 値 の 変 更 に 伴 いカラーも 変 化 します ある 数 値 に 対 して 決 まったカラーを 割 り 振 りたい 場 合 は Raster Color Slice (カラースライス) を 使 用 してください 複 数 のレイヤーを 作 成 する 目 的 ENVI では 読 み 込 んだデータはデータマネージャにて 管 理 されています 複 数 の レイヤーを 作 成 する 場 合 は このデータマネージャを 使 用 して 自 分 の 表 示 したい 画 像 を 指 定 して レイヤーを 作 成 します 説 明 レイヤーマネージャでは レイヤーに 表 示 している 画 像 の 情 報 のみが 表 示 されてい ますが レイヤーを 追 加 や すでに 読 み 込 んだデータを 別 の 表 現 (バンドのグレイス ケール 表 示 や RGB コンポジット 表 示 など)で 表 示 する 際 にこのマネージャを 使 用 します ここでは 複 素 数 データの 実 数 の 画 像 をデータマネージャで 指 定 し 画 像 を 新 しい レイヤーに 追 加 して 表 示 します 14

20 操 作 1. メニュー File Data Manager を 選 択 してください もしくは ディス プレイツールの ボタンをクリックしてください 2. Data Manager ダイアログ _slc の [Real]を 選 択 し Load Data ボタンをクリックしてください 補 足 1 レイヤーマネージャ 内 でファイルを 右 クリックし remove を 実 行 することによ り ディスプレイから 表 示 を 削 除 しますが データマネージャ 内 にはデータが 保 持 されていますので データマネージャを 使 用 して 再 表 示 を 行 ってください 補 足 2 レイヤーマネージャ 内 にて 各 レイヤーを 右 マウスボタンでドラッグし 順 序 の 変 更 や ディスプレイツールの スライダーを 利 用 して 以 下 のよ うにレイヤーを 透 過 して 表 示 することも 可 能 です 15

21 複 数 のビューの 作 成 とリンク 目 的 ENVI 5 ではシングルウィンドウ 内 に 複 数 のビューを 用 いて 同 時 に 画 像 を 表 示 し リンクすることができます この 演 習 では 画 像 を 複 数 のビューに 表 示 し データを 効 率 的 に 比 較 します 説 明 Geo Link を 使 用 し 画 像 をリンクさせます 地 図 情 報 を 保 持 したデータに 対 して は 地 図 情 報 を 使 用 しリンクを 行 いますが 地 図 情 報 を 保 持 していないデータに 対 しては ピクセル 位 置 でのリンクを 行 います 操 作 1. メニュー Views Create New View を 選 択 し 画 像 の 表 示 エリアが 二 つ に 分 割 されたことを 確 認 してください 2. レイヤーマネージャ 新 しく 作 成 された View をクリックしてください 3. データマネージャを 起 動 し Imaginary( 虚 数 )を 選 択 Load Data ボタン クリックしてください 16

22 4. 実 数 と 虚 数 の 画 像 を 比 較 するため 2 つのビューをリンクします メニュー View Link Views を 選 択 し 表 示 した 2 枚 の 画 像 のリンクを 行 います 5. Link Views ダイアログ <Pixel Link> <Link ALL> <OK> をクリ ックし リンクを 実 行 します 6. ビューをリンクした 後 に パンツールを 使 用 して 移 動 したり 拡 大 縮 小 などを 行 い 画 像 の 詳 細 を 比 較 してください 補 足 地 理 情 報 が 登 録 されている 画 像 同 士 であれば 緯 度 経 度 にもとづいて 画 像 をリンクする ことができます 17

23 ビューやレイヤーを 削 除 する 目 的 表 示 されているビューやレイヤーを 削 除 します 操 作 1. まず ビューを 削 除 します レイヤーマネージャ 2 つ 目 の View のグレイス ケール 画 像 を 右 クリック Remove をクリックし ビューを 閉 じてくださ い 2. 次 に レイヤーを 削 除 します レイヤーマネージャ [1] _slc を 右 クリック Remove をクリックして 選 択 したレイヤー(Real が 表 示 されてい るレイヤー)を 削 除 してください 18

24 補 足 レイヤーをすべて 削 除 しても データマネージャ 内 にはデータが 存 在 します 必 要 のないファイルを 閉 じる 場 合 は データマネージャ 内 の 該 当 ファイルを 右 クリック Close File を 選 択 してください また データマネージャのダイアログ 内 の ボタンを 使 用 してもデータを 閉 じることが 可 能 です 19

25 SARscape での 基 本 処 理 (Basic Module) これまでは ENVI/SARscape インターフェースの 操 作 方 法 を 説 明 してきましたが こ こからは 実 際 に SARscape のツールを 使 用 してデータを 解 析 していきます SARscape には 色 々なモジュールが 用 意 されていますが この 章 では Basic モジュー ルを 利 用 して SAR 画 像 を 扱 う 上 で 必 ず 必 要 になるデータ 処 理 方 法 について 説 明 します データのインポート マルチルック コレジストレーション フィルタ 時 系 列 データの 解 析 ジオコーディング データ 配 布 元 から 提 供 されたデータを SARscape で 読 み 込 む 方 法 本 トレーニングでは SARscape でインポートしたデータを 使 用 して 処 理 を 進 めま す データ 配 布 元 から 提 供 されたデータは 一 度 SARscape のインポート 機 能 にて ENVI フォーマット+SML ファイルの 形 式 に 変 換 する 必 要 があります 今 回 は ALOS のオリジナルフォーマットを 実 際 に 読 み 込 みますが SARscape では これ までに 衛 星 に 搭 載 されている SAR データに 関 しては ほとんどのデータをサポー トしています SARscape のサポートしているデータの 詳 細 に 関 しましては Appendix ページをご 覧 ください 操 作 1. ENVI ツールボックス SARscape Import Data SAR Spaceborne ALOS PALSAR を 選 択 してください 20

26 2. Impot ALOS PALSAR ダイアログが 表 示 されますので はじめに Input Files タブで 入 力 ファイルを 入 力 します Input File List の Browse をダブルクリ ックして CEOS のイメージファイル(IMG-xxx)を 選 択 します 設 定 値 データのディレクトリ: C:\Training\SARscape PALSAR Original l1data ファイル 名 :IMG-HH-ALPSRP H1.1 D 3. 次 に Parameters タブで Data Type を 選 択 します 今 回 のデータは JAXA フ ォーマットの PALSAR FBS L1.1 のデータですので Data Type のプルダウ ンメニューより JAXA FBS Level 1.1 を 選 択 します 設 定 値 Data Type:JAXA FBS Level 次 に Output Files タブで 出 力 ファイル 名 を 入 力 します デフォルトで 入 力 フ ァイルと 同 じベースファイル 名 が 選 択 されていますが 任 意 のファイル 名 を 入 力 できます Output File List を 右 クリックして Edit を 選 択 してファイル 名 を 変 更 できます 21

27 設 定 値 データのディレクトリ: C: Training SARscape Output ファイル 名 : palsar_fbs_full ( 任 意 ) 5. Exec をクリックしてファイルの 読 み 込 みが 開 始 されます 6. 処 理 が 終 了 しますと END と 表 示 されますので OK ボタンをクリッ クしてください Output files に 指 定 した 場 所 に palsar_fbs_full_slc ( 任 意 で 決 めた 場 合 は *_slc)というファイルが 作 成 されます 7. インポートしたデータは 自 動 的 に ENVI で 表 示 されます 22

28 補 足 1 メニュー File Open As Radar からもさまざまな SAR データをインポ ートすることが 可 能 ですが このメニューから 読 み 込 まれた ENVI フォーマットで は SARScape にて 処 理 を 行 うことができません(ENVI で 表 示 は 可 能 ) 補 足 2 ALOS L1.0 のような 画 像 の 再 生 処 理 が 必 要 となるレベルのデータプロダクトに 関 しましては SARscape の Focus モジュール(SARscape Focusing)にて 処 理 をし SLC に 変 換 する 必 要 があります 補 足 3 SARscape の 画 像 表 示 機 能 は ENVI の 画 像 表 示 機 能 をそのまま 使 用 します 今 回 読 み 込 んだデータは 関 東 平 野 の 東 側 を 撮 影 しているデータになります オリジナル ファイルを 読 み 込 んだ 際 に KML ファイル(Google Earth 形 式 のファイル)も 作 成 されますので 地 理 的 な 位 置 を 簡 単 に 確 認 することが 可 能 です 23

29 SARscape のファイルフォーマットについて SARscape のファイルフォーマットは 基 本 的 に ENVI フォーマットと 同 等 になり ます SAR の 解 析 を 行 うため 通 常 の ENVI フォーマットに 軌 道 情 報 等 の SAR の 処 理 に 必 要 なパラメータが 含 まれた SML ファイルが 付 加 されています SARscape で SAR の 解 析 処 理 を 行 うためには 以 下 の 3 つのファイルが 必 要 となります ファイルの 種 類 例 内 容 画 像 データ filename フラットバイナリの 画 像 データ ENVI ヘッダーファイル filename.hdr ENVI がファイルを 読 み 込 む 際 に 必 要 とするヘッダーファイル SARscape パラメーターファイル filename.sml SARscape が 処 理 の 際 に 使 用 する パラメーターファイル(XML 形 式 ) SARscape ファイルの 切 り 出 し Sample Selection 目 的 SAR データの SLC(Single Look Complex)はファイルサイズが 大 きいため フル シーンでは 処 理 時 間 がかかってしまうことがあります その 際 は 事 前 に 画 像 切 り 出 しを 施 すことが 有 効 ですが SARscape で 切 り 出 し 画 像 を 処 理 する 際 にも sml フ ァイルが 不 可 欠 になります ENVI や 他 のソフトウェアで 切 り 出 しを 実 施 したファ イルでは sml ファイルが 付 属 しておらず SARscape では 処 理 できませんので SARscape の Sample Selection ツールを 使 用 して 実 施 します 操 作 1. ENVI ツールボックス SARscape General Tools Sample Selections Sample Selection SAR Geometry Data を 選 択 してください 2. Input Files タブで 入 力 ファイルを 指 定 します Input File List に 先 ほど Import した palsar_fbs_full_slc を 指 定 します 24

30 設 定 値 Input file: C:\Training\SARscape\Output\palsar_fbs_full_slc 3. Parameters タブを 開 きます 範 囲 の 座 標 指 定 をします ピクセル 座 標 あるいは 緯 度 経 度 座 標 を 選 択 して 上 下 左 右 の 範 囲 指 定 が 可 能 です 設 定 値 Parameters: Geographical Region: False West / First Column: 2000 North/ First Row: 200 East / Last Column: 7500 South/ Last Row: Output Files タブで 出 力 ファイルディレクトリとファイル 名 を 確 認 調 整 して Exec をクリックして 実 行 します 25

31 設 定 値 データのディレクトリ: C: Training SARscape Output ファイル 名 : palsar_fbs_full_cut_slc ( 任 意 ) 以 後 切 り 出 し 画 像 は SARscape の 処 理 に 使 用 することができます 補 足 1 範 囲 指 定 は ENVI の VectorFile を 用 いても 可 能 です ENVI 上 で Vector Layer を 作 成 して ベクタポリゴンで 範 囲 指 定 SHP ファイルに 保 存 します Optional Files タブの Vector File フィールドに 入 力 して Parameters タブの Geographical Regions を 選 択 します SAR ピクセル 座 標 上 で 取 得 したポリゴンの 場 合 は False 緯 度 経 度 座 標 上 で 取 得 したポリゴンの 場 合 は True を 選 択 し 各 Column Row の 値 は-9999 のまま にします 26

32 SAR データ 基 本 処 理 手 順 (Intensity Time Series ワークフロー) 目 的 SAR 画 像 は SLC(Single Look Complex)データの 状 態 では 地 物 の 判 別 などが 難 し く 画 像 解 析 を 実 施 するためにいくつかの 処 理 を 必 要 とします SARscape5.2 で は インポートした SLC(Single Look Complex)データから 強 度 画 像 の 作 成 位 置 合 わせ フィルタ 処 理 ジオコーディングまでの 基 本 処 理 を 一 連 の 作 業 として 実 施 するワークフローが 用 意 されています ここからの 演 習 は 同 一 シーンの 複 数 時 期 のデータを 扱 いますが すべて 読 み 込 みから 行 うと 時 間 がかかりますので 既 に 小 さなサイズに 切 り 取 った SLC データを 利 用 して 処 理 を 行 います 1. Input 目 的 入 力 する SLC ファイルを 選 択 し 処 理 に 使 用 する DEM と 出 力 するファイルのグ リッドサイズを 指 定 します 操 作 1. palsar_fbs_full_slc を 表 示 している 場 合 は データマネージャでファイルを 閉 じてください 2. ENVI ツールボックス SARscape Basic Intensity Time Series Workflow を 選 択 し ワークフローダイアログを 起 動 してください ワークフ ローダイアログは 以 下 のようになります 左 側 にワークフロー 内 の 処 理 ステッ プのリストが 表 示 されます 27

33 3. Input ステップの Input File DEM/Cartographic System Parameters 各 タブで 入 力 ファイル DEM 出 力 グリッドサイズを 次 ページの 設 定 値 の 通 り 指 定 します Input File 指 定 には Input File List の Browse をクリッ クします 入 力 ファイルは 選 択 ダイアログで Ctrl ボタンを 押 しながら 複 数 同 時 に 選 択 することができます 指 定 DEM ファイルの 参 照 は 入 力 フィールド 右 の File Select ボタン をクリックします 4. 入 力 が 終 了 しましたら Next をクリックし 次 のパラメータ 設 定 ステップ へ 進 みます Grid Size に 相 当 する Looks 値 が 表 示 されますので OK をクリ ックします 28

34 設 定 値 Input file: C:\Training\SARscape\PALSAR\SLC\ _slc C:\Training\SARscape\PALSAR\SLC\ _slc C:\Training\SARscape\PALSAR\SLC\ _slc C:\Training\SARscape\PALSAR\SLC\ _slc C:\Training\SARscape\PALSAR\SLC\ _slc C:\Training\SARscape\PALSAR\SLC\ _slc DEM file: C:\Training\SARscape\PALSAR\DEM\srtm_dem Grid Size: 6.5 Data Type: Single Pol 29

35 補 足 DEM ファイルの 事 前 用 意 が 無 い 場 合 ワークフロー 内 でインターネット 経 由 の ダウンロードで 取 得 することも 可 能 です DEM 選 択 タブの Reference Type を DEM Download を 選 択 するとダウンロードする DEM を 選 択 できます DEM のタイプを 選 択 して Grid Size や 投 影 法 などを 指 定 すると SARscape は Input File の 範 囲 をカバーする DEM ファイルを 用 意 します 2. Multilooking 目 的 入 力 した SLC(Single Look Complex)データのマルチルック 処 理 をおこないます マルチルック 処 理 は 一 般 的 には3つの 目 的 で 行 われます i. 強 度 画 像 を 作 成 する ii. iii. SAR 画 像 に 含 まれるノイズを 軽 減 する アジマス( 縦 )とレンジ( 横 )のピクセルサイズを 正 方 形 にし 地 物 を 判 読 しやすくする 操 作 1. Principal Parameters の 各 項 目 が 設 定 値 の 通 りであることを 確 認 して Preview チェックボックスにチェックを 入 れて Next をクリックします 2. 処 理 が 完 了 すると ENVI 上 に*_pwr と 接 尾 子 のついた 各 入 力 ファイルの 強 度 画 像 が 表 示 されます レイヤーマネージャの 表 示 / 非 表 示 切 り 替 えや 透 過 度 を 変 更 して 各 レイヤーの 位 置 にずれがあることを 確 認 しましょう 30

36 設 定 値 Range Multilook: 1 Azimuth Multilook: 2 Grid Size for Suggested Looks: 6.5 補 足 SARscape は ワークフロー 処 理 で 生 成 される 中 間 処 理 画 像 ファイルを Preferences で 指 定 した Output Directory 内 に SARsTmpDir***という 作 業 フ ォルダを 作 成 して 格 納 します ワークフローの 最 後 でこれらの 中 間 ファイルを 削 除 するか 選 択 することができます 3. Coregistration 目 的 コレジストレーション 処 理 では 複 数 の 画 像 を 時 系 列 で 比 較 する 際 などに 有 用 な スラントレンジ 画 像 のまま 画 像 のマッチングを 行 うことが 可 能 です SARscape の コレジストレーション 処 理 を 行 うためには 各 シーンは 軌 道 と 撮 影 モードが 同 じで ある 必 要 があります 31

37 操 作 1. デフォルトで Coregistration With DEM が False になっていますのでその まま Next をクリックしてください 2. 処 理 が 完 了 すると ENVI 上 に*_rsp と 接 尾 子 のついた 各 強 度 画 像 の 位 置 合 わせ された 画 像 群 が 表 示 されます レイヤーマネージャの 表 示 / 非 表 示 切 り 替 えや 透 過 度 を 変 更 して 各 レイヤーの 位 置 にずれがなくなったことを 確 認 しましょう 4. De Grandi Multi-temporal Filtering 目 的 SAR の 画 像 には 通 常 スペックルノイズが 含 まれており このノイズを 除 去 する 処 理 が 必 要 となります 一 般 的 に 画 像 処 理 のフィルタと 呼 ばれる 手 法 により このス ペックルノイズを 除 去 することが 可 能 です SARscape では 複 数 の 画 像 を 使 用 し てフィルタ 処 理 を 行 うことも 可 能 です(Multi-Temporal Filtering) Intensity Time Series ワークフローでは 複 数 の 時 系 列 画 像 が 入 力 されていることを 利 用 して Multi-temporal Filtering を 適 用 してノイズ 軽 減 を 行 います 操 作 1. パラメータはデフォルトのまま Next をクリックしてください 2. 処 理 が 完 了 すると ENVI 上 に*_fil と 接 尾 子 のついた 位 置 合 わせされた 各 強 度 画 像 のフィルタリングされた 画 像 群 が 表 示 されます レイヤーマネージャの 表 示 / 非 表 示 切 り 替 えや 透 過 度 を 変 更 して 同 一 日 付 の*_rsp と*_fil のペアを 比 較 し ましょう 河 川 の 部 分 など ごま 塩 状 のスペックルノイズが 軽 減 されているこ とがわかります 32

38 _slc_pwr_rsp(フィルター 前 ) _slc_pwr_rsp_fil(フィルター 後 ) 説 明 一 般 的 にフィルタ 処 理 を 行 うと ノイズが 除 去 されてより 画 像 が 鮮 明 に 表 示 される 部 分 もありますが オリジナルの 画 像 と 比 較 するとフィルタにより 撮 像 している 画 像 のテキスチャの 詳 細 が 失 われてしまう 部 分 もあります Multi-temporal のフィ ルタ 処 理 を 利 用 すると オリジナルの 情 報 をより 多 く 保 ちながらノイズの 除 去 が 行 われていることが 分 かります 5. Geocoding and Radiometric Calibration 目 的 SARscape において ジオコーディングの 処 理 をします 一 般 的 に SAR 画 像 は 地 上 からのレーダの 反 射 を 測 定 していますので 地 形 の 特 長 に 大 きく 影 響 され 光 学 センサと 比 較 すると 大 きなゆがみが 発 生 します SARscape では これらのゆがみを 補 正 するためジオコーディングの 処 理 を 使 用 し ます DEM を 使 用 し フォーショートニング レイオーバーといった SAR 特 有 の ゆがみも 補 正 することが 可 能 です 操 作 1. パラメータは 以 下 の 設 定 のまま Next をクリックして 処 理 を 実 行 します 33

39 2. 処 理 が 完 了 すると ENVI 上 に*_geo と 接 尾 子 のついたジオコーディングされた 画 像 群 が 表 示 されます ENVI のステータスバーに 地 理 情 報 が 表 示 されている のが 確 認 できます SAR 画 像 に 付 加 される 投 影 情 報 は DEM データが 持 つ 投 影 情 報 となります 34

40 6. Multi Temporal Features 目 的 入 力 した 時 系 列 SAR データの 統 計 計 算 など 特 徴 抽 出 することができます 各 パラメ ータの 値 を True に 設 定 すると 次 ステップで 出 力 する 特 徴 計 算 画 像 の Band に 追 加 されます 操 作 1. パラメータは 以 下 の 設 定 のまま Next をクリックして 処 理 を 実 行 します 7. Output 目 的 ファイルの 出 力 先 を 指 定 し Multilook や Coregistration フィルタステップなど のジオコーディング 以 前 の 中 間 処 理 ファイルの 削 除 設 定 を 行 います 35

41 操 作 1. Output Root Name に 任 意 のファイル 名 を 設 定 して Delete Temporary Files にチェックを 入 れて Finish をクリックしてください 設 定 値 Output Root Name: C:\Training\SARscape\Output\ _slc_mt_feature 2. 処 理 が 完 了 すると レイヤーマネージャにあった 中 間 ファイルは 削 除 され 出 力 した*_mt_feature_meta ファイルが 表 示 されます *_meta ファイルには Band1~Band6 までに 各 日 付 のジオコーディング 画 像 と Band7 以 降 に Multi-Temporal Features で 設 定 したバンドが 含 まれています データマネー ジャを 確 認 してください また Make cmg RGB が True になっていると RGB の TIFF が 作 成 されます 36

42 37

43 補 足 (SAR 基 本 処 理 の 個 別 ツール) SARscape は Intensity Time Series Workflow の 各 ステップの 処 理 機 能 を 個 別 の ツールとしても 用 意 しています 1 枚 の SAR の slc データを 処 理 したい 場 合 などは 個 別 ツールを 使 用 します Multilooking, Coregistration, Filtering, Geocoding は ENVI ツールボックス SARscape Basic Intensity Processing に Multi Temporal Features は ENVI ツールボックス SARscape Basic Feature Extraction にありま す また DEM Extraction は ENVI ツールボックス SARscape General Tools Digital Elevation Model Extraction にあります Digital Elevation Model Extraction ツールでサポートされていない DEM データを SARscape で 使 用 する 場 合 は SARscape のインポート 機 能 で 一 度 ファイルを 変 換 することで SARscape の 処 理 で 使 用 することが 可 能 となります ENVI ツールボックス SARscape Import Data メニュー 内 の ENVI Format Generic Binary Geocoded TIFF データなどから DEM データ を 取 り 込 むことが 可 能 です データを 読 み 込 む 際 に Data unit を DEM に 設 定 し てください 38

44 SARscape のインターフェロメトリ 処 理 について SAR データには 振 幅 データと 位 相 情 報 が 含 まれており インターフェロメトリ 処 理 は 2 点 から 観 測 された 位 相 情 報 の 差 分 を 利 用 して 行 われます この 位 相 の 差 分 から 標 高 を 求 めることが 可 能 となります SARscape のインターフェロメトリ 処 理 フロー(DEM 作 成 ) SARscape でのインターフェロメトリ 処 理 を 以 下 のフロー 図 にて 示 します 各 フロ ーにおける 詳 細 手 順 や 結 果 については 後 続 の 項 において 説 明 します SAR SLC ペア 読 み 込 み Baseline Estimation ペア 画 像 のベースライン 計 算 InSAR DEM Workflow ワークフローによる 一 連 処 理 Interferogram Generation インターフェログラム 作 成 Adaptive Filter& Coherence Generation コヒーレンス 画 像 作 成 と 干 渉 のフィルタ Phase Unwrapping 位 相 のアンラップ 処 理 Refinement and Re-flattening 軌 道 補 正 と 位 相 のオフセット 計 算 Phase to Height Conversion 標 高 データ(DEM)の 作 成 39

45 インターフェロメトリ 処 理 の 手 順 (InSAR DEM ワークフロー) 本 項 目 では InSAR 処 理 における 各 手 順 の 詳 細 を 説 明 します 1. SLC データのインポート 目 的 インターフェロメトリ 処 理 を 行 うためのデータ(SLC)を 読 み 込 みます 操 作 1. SARscape Basic Import Data SAR Spaceborne を 選 択 し 必 要 な ファイルを SARscape が 取 り 扱 えるフォーマットに 変 換 します * 本 トレーニングデータではすでに SARscape で 取 り 込 みを 行 っております ので この 手 順 は 省 略 します 2. Baseline Estimation 処 理 目 的 インターフェロメトリ 処 理 をする 際 に インターフェロメトリを 行 うためのペア 画 像 の 情 報 を 確 認 します Baseline Estimation では 使 用 するペア 画 像 のベースラ イン( 画 像 撮 影 時 のアンテナの 距 離 当 )を 計 算 し 計 算 されたベースライン 情 報 等 からインターフェロメトリ 処 理 が 可 能 かどうかを 判 断 します 一 般 的 に Normal Baseline の 値 が Critical Baseline ( 論 理 的 に 干 渉 が 起 こるベースラインの 距 離 )に 収 まっていれば 干 渉 が 起 こるという 目 安 になります 操 作 1 ENVI ツールボックス SARscape Interferometry Interferometric Tools Baseline Estimation を 選 択 し 設 定 ダイアログを 起 動 します 2 ダイアログの 設 定 は 以 下 のようになります ダイアログへの 入 力 が 終 了 しまし たら Exec をクリックし Baseline Estimation 処 理 を 実 行 してください 40

46 設 定 値 Master file: C: Training SARscape InSAR_Input DORIS 7_11_02_slc Slave file: C: Training SARscape InSAR_Input DORIS 16_01_03_slc 3 処 理 が 終 了 しますと END というダイアログが 表 示 されますので OK を クリックしてください 設 定 ダイアログ 内 に 結 果 が 出 力 されますので 内 容 を ご 確 認 ください 41

47 説 明 Baseline Estimation で 重 要 となる 目 安 は Normal Baseline( 垂 直 方 向 の 距 離 )が Critical Baseline( 臨 界 ベースライン)の 距 離 に 収 まっていることです Critical Baseline より Normal Baseline が 大 きくなった 場 合 は 位 相 情 報 が 大 きく 異 なるた め 二 つの 画 像 を 干 渉 させ インターフェロメトリの 処 理 を 行 うことができません Critical Baseline の 計 算 式 は SARscape のオンラインヘルプをご 確 認 ください Baseline Estimation の 値 は あくまでも 指 標 のパラメータとなっており SARscape のインターフェロメトリ 処 理 では Baseline Estimation 内 のパラメー タは 使 用 されません 3. InSAR DEM ワークフロー 目 的 Baseline Estimation でインターフェロメトリ 処 理 が 可 能 と 判 断 されたペア 画 像 か らインターフェログラム( 干 渉 画 像 )を 作 成 し DEM 作 成 まで 一 連 の 処 理 を 実 行 し ます ワークフロー 内 の 各 ステップの 処 理 は Phase Processing 内 に 個 別 に 用 意 さ れており 中 間 処 理 ファイルが 存 在 すれば 個 別 処 理 を 実 施 できます 3.1 Input 操 作 1. ENVI ツールボックス SARscape Interferometry InSAR DEM Workflow を 選 択 し InSAR DEM ワークフローダイアログを 起 動 してくださ い 2. Input ダイアログの 設 定 は 以 下 のようになります 左 側 にワークフロー 内 の 処 理 ステップのリストが 表 示 されます Input ステップダイアログで 入 力 フ ァイルと DEM を 指 定 します 入 力 が 終 了 しましたら Next をクリックし 次 のパラメータ 設 定 ステップへ 進 みます 既 定 値 の Grid Size に 相 当 する Looks 値 が 表 示 されますので OK をクリックします 42

48 設 定 値 Input Master file: C: Training SARscape InSAR_Input DORIS 7_11_02_slc Input Slave file: C: Training SARscape InSAR_Input DORIS 16_01_03_slc DEM file: C: Training SARscape InSAR_Input start_dem 43

49 3.2 Interferogram Generation 操 作 1. Interferogram Generation インターフェログラム 生 成 のステップです 初 期 干 渉 画 像 と 軌 道 縞 地 形 縞 除 去 を 行 います 以 下 の 設 定 値 を 入 力 し 左 下 の Preview にチェックを 入 れて Next をクリックして 次 ステップへ 進 みます 設 定 値 Range Looks: 1 Azimuth Looks: 4 Preview にチェックを 入 れると 以 下 の 中 間 処 理 結 果 のテンポラリ 画 像 が ENVI に 表 示 されます ファイル 名 内 容 INTERF_out_master_pwr 7_11_02_slc の 強 度 画 像 INTERF_out_slave_pwr 16_01_03_slc の 強 度 画 像 INTERF_out_dint 軌 道 縞 等 の 除 去 後 のインターフェログラム 画 像 44

50 7_11_02_slc の 強 度 画 像 (マスター) 16_01_03_slc の 強 度 画 像 (スレーブ) 軌 道 縞 等 の 除 去 後 のインターフェログラム 画 像 ( 擬 似 カラー 付 与 ) 45

51 3.3 Adaptive Filter and Coherence Generation 操 作 1. Adaptive Filter and Coherence Generation コヒーレンス 画 像 作 成 と 干 渉 画 像 のフィルタリングのステップです パラメータはデフォルトの Goldstein のまま Next をクリックして 次 のステップへ 進 みます Preview にチェックを 入 れると 以 下 の 中 間 処 理 結 果 のテンポラリ 画 像 が ENVI に 表 示 されます ファイル 名 INTERF_out_cc INTERF_out_fint コヒーレンス 画 像 内 容 ノイズ 除 去 後 のインターフェログラム 画 像 コヒーレンス 画 像 ノイズ 除 去 後 のインターフェログラム( 疑 似 カラー) 46

52 3.4 Phase Unwrapping 操 作 1. Phase Unwrapping フェーズアンラッピング 処 理 のステップです 設 定 値 は デフォルトのまま Next をクリックして 次 のステップへ 進 みます 設 定 値 Unwrapping Method Type: Minimum Cost Flow Unwrapping Decomposition Level: 1 Unwrapping Coherence Threshold: 0.2 Preview にチェックを 入 れると 以 下 の 中 間 処 理 結 果 のテンポラリ 画 像 が ENVI に 表 示 されます ファイル 名 INTERF_out_upha 内 容 フェーズアンラップ 画 像 フェーズアンラップ 画 像 ( 疑 似 カラー) 3.5 GCP Selection 操 作 1. GCP Selection Refinement and Re-flattening のステップで 適 用 する Refienement GCP ファイルを 作 成 します ダイアログの 双 眼 鏡 アイコンをクリ ックします 47

53 2. Generate Ground Control Points ダイアログが 開 きます ファイル 選 択 は 以 下 の 設 定 値 を Browse から 選 択 して Next をクリックします 設 定 値 Input file: DEM file: Reference file: INTERF_out_fint start_dem INTERF_out _cc 3. レイヤーマネージャの INTERF_out_cc を 右 クリックし Change Color Table Rainbow を 選 択 してください 4. INTERF_out_fint レイヤーを 選 択 し 透 過 のスライダ ーでレインボーカラーのコヒーレンス 画 像 が 見 えるように 設 定 してください 48

54 5. コヒーレンスが 高 く( 赤 く 透 ける 箇 所 ) 位 相 情 報 が 安 定 (フリンジを 越 えず ある 程 度 値 が 一 定 な 箇 所 )している 場 所 をポイントとして 設 定 します ポイン トを 設 定 する 際 は 左 マウスボタンで 画 像 内 の 任 意 の 場 所 をクリックしてくだ さい 以 下 の 画 面 のように 画 像 全 体 に 均 一 にポイントを 取 るように 設 定 して ください ポイントは 10 点 程 度 とれれば 問 題 ありません 6. ポイントが 取 り 終 わりましたら Generate Ground Control Points ダイアログ に 戻 ります Export タブで Output XML File に 任 意 のファイル 名 を 設 定 でき ます Finish ボタンをクリックしてください 49

55 7. ワークフローに 戻 り Refinement GCP File に 今 作 成 したファイル 名 が 入 力 さ れていることを 確 認 して Next をクリックします 3.6 Refinement and Re-flattening 操 作 Refinement and Re-flattening のステップです 設 定 値 を 確 認 して Next を クリックして 次 へ 進 みます 50

56 設 定 値 Refinement Method: Polynomial Refinement Refinement Res Phase Poly Degree: 3 Coregistration With DEM: False Preview にチェックを 入 れると 以 下 の 中 間 処 理 結 果 のテンポラリ 画 像 が ENVI に 表 示 されます ファイル 名 INTERF_out_reflat_fint INTERF_out_reflat_upha 内 容 リフラットしたノイズ 除 去 干 渉 画 像 リフラットしたフェーズアンラップ 画 像 51

57 リフラットしたノイズ 除 去 インターフェログラム 画 像 ( 擬 似 カラー) リフラットしたフェーズアンラップ 画 像 ( 擬 似 カラー) 3.7 Phase to Height Conversion and Geocoding 操 作 1. ジオコーディングした 標 高 データ(DEM)を 作 成 します 設 定 値 を 確 認 して Next をクリックして 次 へ 進 みます 52

58 設 定 値 Product Coherence Threshold: 0.2 Wavelet number of levels: 0 Generate Shape Format: False X Dimension (m): 25( 任 意 ) Y Dimension (m): 25( 任 意 ) 3.8 Output 操 作 1. 作 成 した DEM をファイルに 出 力 します Output Root Name に 任 意 のベース ファイル 名 を 入 力 し Finish をクリックします Delete Temporary Files に チェックを 入 れると 今 まで Preview 用 に 作 成 したテンポラリファイルを 削 除 します 53

59 2. 処 理 が 完 了 すると 出 力 した DEM ファイルと DEM のラスタカラースライス 画 像 が ENVI に 表 示 されます 結 果 を 確 認 してください 54

60 説 明 この 処 理 で 作 成 された DEM は SRTM の DEM 画 像 と 比 較 すると より 詳 細 な 高 さ 情 報 を 持 っていることがわかります また ワークフロー 処 理 後 に 自 動 で 表 示 は されませんが この 処 理 では DEM ファイルと 同 時 に 出 力 ディレクトリには *_precision ファイルと*_resolution ファイルが 作 成 されます *_precision ファイ ルは DEM データの 各 ピクセルの 信 頼 度 を 示 し 低 い 値 を 持 つピクセルが 信 頼 度 の 高 いデータとなります また *_resolution ファイルは インシデント 角 に 基 づい たピクセルの 解 像 度 となります 以 上 の 処 理 で SARscape でのインターフェロメトリ 処 理 は 終 了 になります SARscape で 作 成 されたファイルは ENVI の 機 能 で 解 析 することや 他 のデータフ ォーマットにエクスポートすることが 可 能 ですので 他 のソフトでも 簡 単 に 利 用 す ることが 可 能 です 55

61 DInSAR の 処 理 フロー(DInSAR Displacement ワークフロー) DInSAR の 処 理 フローについて 地 表 面 変 動 画 像 作 成 のフローを 以 下 の 図 に 示 します 各 フローにおける 詳 細 手 順 や 結 果 については 後 続 の 章 において 説 明 します SAR SLC ペア 読 み 込 み Baseline Estimation ペア 画 像 のベースライン 計 算 DInSAR Displacement Workflow ワークフローによる 一 連 処 理 Interferogram Generation インターフェログラム 作 成 Adaptive Filter& Coherence Generation コヒーレンス 画 像 作 成 と 干 渉 のフィルタ Phase Unwrapping 位 相 のアンラップ 処 理 Refinement and Re-flattening 軌 道 補 正 と 位 相 のオフセット 計 算 と 位 相 画 像 の 再 計 算 Phase to Displacement Conversion 変 動 マップの 作 成 56

62 DInSAR 処 理 の 詳 細 手 順 本 章 では DInSAR 処 理 における 各 手 順 の 詳 細 を 説 明 します 1. SLC データのインポート 目 的 インターフェロメトリ 処 理 を 行 うためのデータ(SLC)を 読 み 込 みます 操 作 1. SARscape Import Data SAR Spaceborne を 選 択 し 必 要 なファイルを SARscape が 取 り 扱 えるフォーマットに 変 換 します * 本 トレーニングデータではすでに SARscape で 取 り 込 みを 行 っておりま すので この 手 順 は 省 略 します 2. Baseline Estimation 処 理 目 的 インターフェロメトリを 行 うためのペア 画 像 の 情 報 を 確 認 します 一 般 的 に Normal Baseline の 値 が Critical Baseline ( 論 理 的 に 干 渉 が 起 こるベースライ ンの 距 離 )に 収 まっていれば 干 渉 が 起 こるという 目 安 になります 差 分 干 渉 SAR を 行 う 場 合 は ベースラインが 短 いペアの 方 が 変 動 抽 出 に 向 いています 操 作 1 ENVI ツールボックス SARscape Interferometry Interferometric Tools Baseline Estimation を 選 択 し 設 定 ダイアログを 起 動 します 2 ダイアログの 設 定 は 以 下 のようになります ダイアログへの 入 力 が 終 了 しまし たら Exec をクリックし Baseline Estimation 処 理 を 実 行 してください 57

63 設 定 値 Master file: C: Training SARscape DInSAR 3dec03_slc Slave file: C: Training SARscape DInSAR 11feb04_slc 3 処 理 が 終 了 しますと END というダイアログが 表 示 されますので OK を クリックしてください 設 定 ダイアログ 内 に 結 果 が 出 力 されますので 内 容 を ご 確 認 ください 58

64 説 明 Baseline Estimation で 重 要 となる 目 安 は Normal Baseline( 垂 直 方 向 の 距 離 )が Critical Baseline( 臨 界 ベースライン)の 距 離 に 収 まっていることです Critical Baseline より Normal Baseline が 大 きくなった 場 合 は 位 相 情 報 が 大 きく 異 なるた め 二 つの 画 像 を 干 渉 させ インターフェロメトリの 処 理 を 行 うことができません Critical Baseline の 計 算 式 は SARscape のオンラインヘルプをご 確 認 ください Baseline Estimation の 値 は あくまでも 指 標 のパラメータとなっており SARscape のインターフェロメトリ 処 理 では Baseline Estimation 内 のパラメー タは 使 用 されません 3. DInSAR Displacement ワークフロー 目 的 Baseline Estimation でインターフェロメトリ 処 理 が 可 能 と 判 断 されたペア 画 像 か らインターフェログラム( 干 渉 画 像 )を 作 成 し 変 動 マップ 作 成 まで 一 連 の 処 理 を 実 行 します ワークフロー 内 の 各 ステップの 処 理 は Phase Processing 内 に 個 別 に 用 意 されており 実 施 できます 3.1 Input 操 作 1. ENVI ツールボックス SARscape Interferometry DInSAR Displacement Workflow を 選 択 し DInSAR Displacement ワークフローダイ アログを 起 動 してください 2. Input ダイアログの 設 定 は 以 下 のようになります 左 側 にワークフロー 内 の 処 理 ステップのリストが 表 示 されます Input ステップダイアログで ファイ ル 選 択 ボタンから 入 力 ファイルと DEM のファイルパスを 指 定 します 入 力 が 終 了 しましたら Next をクリックし 次 のパラメータ 設 定 ステップへ 進 み ます 既 定 値 の Grid Size に 相 当 する Looks 値 が 表 示 されますので OK をク リックします 59

65 設 定 値 Input Master file: C: Training SARscape DInSAR 3dec03_slc Input Slave file: C: Training SARscape DInSAR 11feb04_slc DEM file: C: Training SARscape DInSAR srtm25_dem 60

66 3.2 Interferogram Generation 操 作 1. Interferogram Generation インターフェログラム 生 成 のステップです 初 期 干 渉 画 像 と 軌 道 縞 地 形 縞 除 去 まで 行 います 以 下 の 設 定 値 を 入 力 し 左 下 の Preview にチェックを 入 れて Next をクリックして 次 ステップへ 進 みます 設 定 値 Range Looks: 1 Azimuth Looks: 4 Preview にチェックを 入 れると 以 下 の 中 間 処 理 結 果 のテンポラリ 画 像 が ENVI に 表 示 されます ファイル 名 INTERF_out_dint 内 容 軌 道 縞 等 の 除 去 後 のインターフェログラム 画 像 61

67 軌 道 縞 等 の 除 去 後 のインターフェログラム 画 像 ( 擬 似 カラー 付 与 ) 3.3 Adaptive Filter and Coherence Generation 操 作 1. Adaptive Filter and Coherence Generation コヒーレンス 画 像 作 成 と 干 渉 画 像 のフィルタリングのステップです パラメータはデフォルトの Goldstein のまま Next をクリックして 次 のステップへ 進 みます Preview にチェックを 入 れると 以 下 の 中 間 処 理 結 果 のテンポラリ 画 像 が ENVI に 表 示 されます ファイル 名 INTERF_out_cc INTERF_out_fint コヒーレンス 画 像 内 容 ノイズ 除 去 後 のインターフェログラム 画 像 コヒーレンス 画 像 62

68 ノイズ 除 去 後 のインターフェログラム( 疑 似 カラー) 3.4 Phase Unwrapping 操 作 1. Phase Unwrapping フェーズアンラッピング 処 理 のステップです 設 定 値 は デフォルトのまま Next をクリックして 次 のステップへ 進 みます 設 定 値 Unwrapping Method Type: Minimum Cost Flow Unwrapping Decomposition Level: 1 Unwrapping Coherence Threshold: 0.2 以 下 の 中 間 処 理 結 果 のテンポラリ 画 像 が ENVI に 表 示 されます ファイル 名 INTERF_out_upha 内 容 フェーズアンラップ 画 像 フェーズアンラップ 画 像 ( 疑 似 カラー) 63

69 3.5 GCP Selection 操 作 1. GCP Selection Refinement and Re-flattening のステップで 適 用 する Refienement GCP ファイルを 作 成 します ダイアログの 双 眼 鏡 アイコンをクリ ックします 2. Generate Ground Control Points ダイアログが 開 きます ファイル 選 択 は 以 下 の 設 定 値 を Browse から 選 択 して Next をクリックします 設 定 値 Input file: DEM file: Reference file: INTERF_out_fint srtm25_dem INTERF_out _cc 64

70 3. レイヤーマネージャの INTERF_out_cc を 右 クリックし Change Color Table Rainbow を 選 択 してください 4. INTERF_out_fint レイヤーを 選 択 し 透 過 のスライダ ーでレインボーカラーのコヒーレンス 画 像 が 見 えるように 設 定 してください 5. コヒーレンスが 高 く( 赤 く 透 ける 箇 所 ) 位 相 情 報 が 安 定 (フリンジを 越 えず ある 程 度 値 が 一 定 な 箇 所 )していて 変 動 がなさそうな 場 所 をポイントとして 設 定 します ポイントを 設 定 する 際 は 左 マウスボタンで 画 像 内 の 任 意 の 場 所 を クリックしてください 以 下 の 画 面 のように 3~5 点 程 度 とります 65

71 6. ポイントが 取 り 終 わりましたら Generate Ground Control Points ダイアログ に 戻 ります Export タブで Output XML File に 任 意 のファイル 名 を 設 定 でき ます Finish ボタンをクリックしてください 7. ワークフローに 戻 り Refinement GCP File に 今 作 成 したファイル 名 が 入 力 さ れていることを 確 認 して Next をクリックします 66

72 3.6 Refinement and Re-flattening 操 作 Refinement and Re-flattening のステップです 設 定 値 を 確 認 して Next を クリックして 次 へ 進 みます 設 定 値 Refinement Method: Polynomial Refinement Refinement Res Phase Poly Degree: 3 Coregistration With DEM: False Preview にチェックを 入 れると 以 下 の 中 間 処 理 結 果 のテンポラリ 画 像 が ENVI に 表 示 されます ファイル 名 INTERF_out_reflat_fint INTERF_out_reflat_upha 内 容 リフラットしたノイズ 除 去 干 渉 画 像 リフラットしたフェーズアンラップ 画 像 67

73 リフラットしたノイズ 除 去 インターフェログラム 画 像 ( 擬 似 カラー) リフラットしたフェーズアンラップ 画 像 ( 擬 似 カラー) 68

74 3.7 Phase to Displacement Conversion and Geocoding 操 作 1. ジオコーディングした 変 動 マップデータを 作 成 します 設 定 値 を 確 認 して Next をクリックして 次 へ 進 みます Principal Parameters はデフォルトの まま Geocoding Parameters の Relax Interpolation と Dummy Removal を True にして Next をクリックします 設 定 値 Product Coherence Threshold:

75 Relax Interpolation: True Dummy Removal: True X Dimension (m): 25( 任 意 ) Y Dimension (m): 25( 任 意 ) 垂 直 方 向 やスロープ 方 向 の 変 動 結 果 を 出 力 する 場 合 は Vertical Displacement Slope Displacement を True にしてください 3.8 Output 操 作 1. 作 成 した 変 動 マップをファイルに 出 力 します Output Root Name に 任 意 のベ ースファイル 名 を 入 力 し Finish をクリックします Delete Temporary Files にチェックを 入 れると Preview 用 に 作 成 した 一 時 ファイルを 削 除 します 2. 処 理 が 完 了 すると 出 力 した 変 動 マップファイルと 変 動 マップのラスタカラース ライス 画 像 が ENVI に 表 示 されます 結 果 を 確 認 してください 70

76 説 明 各 ピクセルの 値 は 2 時 期 の 画 像 間 の SAR の 視 線 方 向 の 変 動 (m)となります 71

77 Appendix SARscape の 対 応 センサとデータプロダクト ALOS PALSAR(JAXA) Fine Mode, Single Polarization: FBS level 1.0 Raw observation data FBS level 1.1 Single Look Complex FBS15G level 1.5 Geocoded FBS15R level 1.5 Georeferenced Fine Mode, Dual Polarization: FBD level 1.0 Raw observation data FBD level 1.1 Single Look Complex FBD15G level 1.5 Geocoded FBD15R level 1.5 Georeferenced Polarimetric Mode, Full Polarization: PLR level 1.0 Raw observation data PLR level 1.1 Single Look Complex PLR15G level 1.5 Geocoded PLR15R level 1.5 Georeferenced ScanSAR Mode, Single Polarization: WB115G level 1.5 Geocoded WB115R level 1.5 Georeferenced ALOS PALSAR(ERSDAC) Fine Mode, Single Polarization: FBS level 1.0 Raw observation data FBS level 1.1 Single Look Complex (slant range) SGF level 1.5 Georeferenced Fine Mode, Dual Polarization: FBD level 1.0 Raw observation data FBD level 1.1 Single Look Complex (slant range) PSG level 4.1 Polarization Systematic Geocoded (multi-look slant range polarimetric combination) SGP level 4.1 SAR Georeference Polarization 72

78 (geocoded polarimetric combination) Polarimetric Mode, Full Polarization: PLR level 1.0 Raw observation data PLR level 1.1 Single Look Complex (slant range) PSG level 4.1 Polarization Systematic Geocoded (multi-look Slant Range Polarimetric Combination) SGP level 4.1 SAR Georeference Polarization (geocoded polarimetric combination) ScanSAR Mode, Single Polarization: SCN level 4.2 Geocoded ALOS2 PALSAR2 Fine Mode, Single Polarization: FBS level 1.1 Single Look Complex FBS level 1.5 Geocoded FBS level 1.5 Georeferenced Fine Mode, Dual Polarization: FBD level 1.1 Single Look Complex FBD level 1.5 Geocoded FBD level 1.5 Georeferenced Polarimetric Mode, Full Polarization: PLR level 1.1 Single Look Complex PLR level 1.5 Geocoded PLR level 1.5 Georeferenced Wide Mode: WBS level 1.1 Single Look Complex, Single Polarization WBD level 1.1 Single Look Complex, Dual Polarization WB level 1.5 Geocoded WB level 1.5 Georeferenced COSMO-SkyMed Single Polarization: Stripmap Mode (HIMAGE), single or dual polarization: SCS level 1a Single Look Complex slant range DGM level 1b Multi-look ground range GEC level 1c Geocoded Ellipsoid Corrected 73

79 GTC level 1d Geocoded and Terrain Corrected using a DEM Spotlight Mode: SCS, DGM, GEC, GTC ScanSAR Mode (WIDE): SCS, DGM, GEC, GTC ScanSAR Mode (HUGE): SCS, DGM, GEC, GTC Dual Polarization: Stripmap Mode (PINGPONG): SCS, DGM, GEC, GTC ENVISAT ASAR Image Mode Single Polarization Mode: ASA_IM_0P level 0 ASA_IMS_1P level 1b Single Look Complex (high resolution, slant range) ASA_IMP_1P level 1b Precision (high resolution, multi-look ground range) ASA_IMM_1P level 1b Medium-resolution (ground range) Alternating Polarization Mode: ASA_AP_0P level 0 ASA_APS_1P level 1b Single Look Complex (high resolution, slant range) ASA_APP_1P level 1b Precision (high resolution, multi-look ground range) ASA_APM_1P level 1b Medium-resolution (ground range) Global Monitoring Mode: ASA_GM1_1P level 1b Multi-look ground range Wide Swath Mode: ASA_WS_0P level 0 ASA_WSM_1P level 1b Wide Swath Standard Image (multi-look ground range) ASA_WSS_1P level 1b Wide Swath Single Look Complex (slant range) DORIS DEOS XCA 74

80 ERS-1/2 SAR CEOS format (default): ERS.SAR.RAW / SAR_IM_0P level 0 ERS.SAR.SLC / SAR_IMS_1P level 1b Single Look Complex (slant range) ERS.SAR.PRI / SAR_IMP_1P level 1b Precision (multi-look ground range) Standard ESA-ENVISAT format: ERS.SAR.SLC / SAR_IMS_1P level 1b Single Look Complex (slant range) NRSC (National Remote Sensing Centre India) format: ERS.SAR.SLC / SAR_IMS_1P level 1b Single Look Complex (slant range) Bangkok (Thailand) station format: ERS.SAR.PRI / SAR_IMP_1P level 1b Precision (multi-look ground range) PRC DEOS JERS-1 SAR CEOS format : JERS_1_RAW level 0 JERS_1_SLC level 1 Single Look Complex (slant range) KOMPSAT-5 (Preliminary) RADARSAT-1 Fine Beam Mode (F1 F5): SLC level 1 Single Look Complex (slant range) SGF level 1 Path Image (multi-look ground range) Standard Beam Mode (S1 S7): SLC level 1 Single Look Complex (slant range) SGF level 1 Path Image (multi-look ground range) Wide Beam Mode (W1 W3): SLC level 1 Single Look Complex (slant range) SGF level 1 Path Image (multi-look ground range) Extended High Beam Mode (EH1 EH6): 75

81 SLC level 1 Single Look Complex (slant range) SGF level 1 Path Image (multi-look ground range) Extended Low Beam Mode (EL1): SLC level 1 Single Look Complex (slant range) SGF level 1 Path Image (multi-look ground range) ScanSAR Mode (SNA, SNB / SWA, SWB): SCN level 1 ScanSAR Narrow: Path Image (multi-look ground range) SCW level 1 ScanSAR Wide: Path Image (multi-look ground range) RADARSAT-2 Single Polarization: SLC Single Look Complex (slant range) SGF Path Image (multi-look ground range fine) SGC Path Image (multi-look ground range coarse) SGX Path Image Plus (multi-look ground range extra fine) SSG Map Image (systematic geocorrected) SPG Precision Map Image (precision geocorrected with GCPs) SCN ScanSAR Narrow Beam: Path Image (multi-look ground range) SCW ScanSAR Wide Beam: Path Image (multi-look ground range) Dual Polarization: SLC Single Look Complex (slant range) SGF Path Image (multi-look ground range fine) SGC Path Image (multi-look ground range coarse) SGX Path Image Plus (multi-look ground range extra fine) SSG Map Image (systematic ge-corrected) SPG Precision Map Image (precision geocorrected with GCPs) SCN ScanSAR Narrow Beam: Path Image (multi-look ground range) SCW ScanSAR Wide Beam: Path Image (multi-look ground range) Full Polarization: SLC Single Look Complex (slant range) SGX Path Image Plus (multi-look ground range extra fine) SSG Map Image (systematic geocorrected) SPG Precision Map Image (precision geocorrected with GCPs) RISAT-1 Coarse Resolution ScanSAR Mode (CRS): Multi-Look, Ground Range Medium Resolution ScanSAR Mode (MRS): 76

82 Multi-Look, Ground Range Fine Resolution Mode-1 (FRS-1): Single-Look Complex, Slant Range Multi-Look, Ground Range SAR-Lupe SLC Single Look Complex (slant range) Sentinel-1 Stripmap Mode (SM): SLC Slant Range, Single-Look, Complex Products GRD Ground Range, Multi-Look, Detected Products Interferometric Wide Swath Mode (IW): SLC Slant Range, Single-Look, Complex Products GRD Ground Range, Multi-Look, Detected Products Extra-Wide Swath Mode (EW): SLC Slant Range, Single-Look, Complex Products GRD Ground Range, Multi-Look, Detected Products TerraSAR-X and Tandem-X Stripmap Mode (SM), Single or Dual or Quad Polarization: SSC Single Look Slant Range Complex MGD Multi Look Ground Range Detected GEC Geocoded Ellipsoid Corrected EEC Enhanced Ellipsoid Corrected High Resolution Spotlight Mode (HS), Single or Dual or Quad Polarization: SSC, MGD, GEC, EEC Spotlight Mode (SL), Single or Dual or Quad Polarization: SSC, MGD, GEC, EEC ScanSAR Mode (SC): MGD, GEC, EEC 77

83 Airborne Sensors OrbiSAR-1 OrbiSAR-1 (X- and P-band) Slant Range multi-look Intensity image TELAER TELAER (X- band) Slant Range multi-look Intensity image E-SAR E-SAR (X-, C-, L- and P-band) Single Look Complex image F-SAR F-SAR (X-, C-, S-, L- and P-band) Single Look Complex image 78