Comment produire des MNA haute résolution à partir de nouvelles données Sentinel-1?

C'est une question générale relative aux nouvelles données Sentinel-1. Je m'intéresse au potentiel d'utilisation de ces données pour créer des DEM à haute résolution dans des SIG (j'utilise QGIS), pour étudier des sites et des paysages archéologiques et pour modéliser leurs changements.

Le satellite de programme Sentinel-1a, de l'Agence spatiale européenne, a récemment été mis en service. Les données commencent tout juste à être disponibles sur le site Web du hub de données ESA ( https://scihub.esa.int/ ). Ces données peuvent être visualisées et traitées à l’aide d’un logiciel spécialement conçu, appelé Sentinel-1 Toolbox ( https://earth.esa.int/web/sentinel-tbx/sentinel-1-toolbox ). Les données radar permettront de modéliser les observations de surface et les modifications de surfaces à l'aide d'interférométrie radar à synthèse d'ouverture, la plupart des exemples étant donnés jusqu'à présent détaillant l'impact des tremblements de terre ou d'autres modifications du paysage naturel à grande échelle ( https: // earth. esa.int/web/sentinel/thematic-content/-/article/radar-vision-maps-napa-valley-earthquake). Après une recherche sur Internet, j'ai constaté que, mis à part le site Web de l'ESA, il semble y avoir peu d'informations sur l'utilisation pratique de ces nouvelles données.

Existe-t-il des ouvrages sur la production de MNA haute résolution à partir de ces nouvelles données Sentinel-1?

Je suppose que vous n'avez jamais travaillé avec des données SAR auparavant. Je vais donc décomposer votre question en plusieurs parties:

1) Créer des MNA haute résolution dans un SIG

Le processus de création d'un DEM à partir de données SAR est assez complexe et nécessite beaucoup de puissance de traitement et de mémoire. Je ne connais pas de logiciel SIG implémentant la création de MNT à cause de ces contraintes.

2) Explorer les sites / paysages et modéliser leurs changements

Si vous souhaitez modéliser / observer le changement d'élévation, l' interférométrie différentielle est le mot clé que vous devriez rechercher. Cette approche vous permet d’observer même de petits changements d’altitude sans le processus complexe de création de deux DEM.

3) Comment produire des MNA haute résolution

C'est un processus complexe qui nécessite beaucoup d'étapes. Je vous suggère fortement de vous renseigner sur l'interférométrie SAR en général, car les données Sentinel-1 présentent les mêmes (dés) -avantages que toutes les autres données SAR.

L'ESA fournit un livre gratuit contenant toutes les informations pertinentes sur l'interférométrie SAR, que ce soit du point de vue mathématique ou du traitement:

ESA: principes InSAR

Étapes requises pour créer un DEM

• co-enregistrer des scènes
• calculer les lignes de base
• créer un interférogramme et extraire des informations de phase
• correct pour le mouvement du capteur, le retrait de la terre plane, l'atmosphère, etc.
• convertir la différence de phase en différence de phase absolue
• dépaquetage de phase
• conversion phase à hauteur
• correct pour l'élévation absolue, les sauts de phase, etc.

Ceci est évidemment juste un contour. Les processus détaillés pour chaque étape sont expliqués dans le livre auquel j'ai fait référence et, en théorie, ils peuvent tous être exécutés avec la S1-Toolbox (bientôt SNAP) ou la Next ESA SAR Toolbox (NEST) .

J'ai trouvé ici un article intitulé "Résultats préliminaires de l'utilisation des données SAR Sentinel-1 pour la génération DSM", 2015 . Si j'ai bien compris, la précision verticale ne sera pas meilleure que 20 m (hauteur moyenne d'un seul arbre). Cela est comparable à la précision SRTMGL1, GDEM2.

Je n'ai pas trouvé utile d'améliorer le DEM de SRTM en remplissant les zones masquées de la forêt dans le SRTM1GL (pour supprimer le décalage vertical du couvert forestier). Je ne suis cependant pas spécialiste en SAR, DEM.

Réponse d'un professeur INSAR

Cher Eric

J'ai entendu dire par XXXXX que vous êtes intéressé par un DEM (InSAR), je présume sur une région du Kenya? Veuillez noter que de tels produits sont déjà disponibles, par exemple le DEM SRTM et les produits de la mission TanDEM-X. Les deux missions InSAR ont été réglées pour obtenir les meilleurs DEM avec la meilleure qualité, car elles fonctionnaient en mode bi-statique à une passe, ce qui empêche le signal d'erreur atmosphérique d'entrer dans le DEM. Avec Sentinel-1a et Sentinel-1b, il n'est pas possible de créer un produit en un seul passage, car ils ne volent pas en mode bi-statique (Tandem). Il est possible de créer des DEM mono-statiques à passe répétée à partir de Sentinel-1a ou de Sentinel-1b, mais la configuration de passe répétée introduira des erreurs de DEM induites par l'atmosphère avec des centaines de mètres d'erreur, c'est-à-dire bien pire que les produits DEM de par exemple SRTM, que vous pouvez facilement télécharger gratuitement. De plus,

Pour cette raison, je suppose que votre demande peut ne pas être nécessaire. S'il vous plaît, informez-moi si vous avez d'autres questions.