学习反馈：SARscape做DInSAR全流程2——操作与原理

看这篇前，一定要看SARscape做DInSAR全流程1——数据下载

1.SARscape Preferences预设

首先选择适用于 Sentinel-1的一套系统参数。打开SARscape—-Preferences—-Perference specific，单 击 Load Preferences，选择Sentinel TOPSAR，在弹出的对话框上选择“是”。在参数设置面板上点击 OK。

2 导入数据

打开 ENVI，在 Toolbox 中展开SARscape > Import Data > SAR Spaceborne > Single Sensor > SENTINEL – 1，打开哨兵 1 号数据导入面板

任何数据在正式的处理之前，都要先“导入数据”，目的就是先处理成软件可以处理的格式。这一步就是将下载好的sentinel-1数据处理成pwr和slc格式的数据，需要说明的是，SARscape处理好的数据的后缀不是.xx，而是_xx。

2.1 打开工具，导入数据

在Input Files面板点击 “Browse”，选择 SAFE 文件夹中的后缀为.safe元数据文件，若需处理多景数据可批量添加。

选择SAR数据，SARscape5.6.2可以选择zip压缩包或者safe文件（解压后的数据文件夹里面有），如果是老版本，不能选择压缩包，只能选择safe文件。

2.2 选择研究区矢量范围

有就加，没有就不加

2.3 勾选自动命名

切换到Parameters面板，勾选 “Make power QL” 为 True，便于导入时预览强度数据；极化方式可根据需求选择，如 “Copolarization Only”（同极化，适合 InSAR 处理）。

2.4 选择输出文件夹

在Output Files面板设置输出路径，点击 “Exec” 执行导入。完成后会生成后缀为_slc的单视复数文件及.slc_list索引文件。

3.多视处理可以生成 PWR 数据（这步不用做，只是介绍Multilooking）

3.1多视处理是将 SLC 复数数据转换为 PWR 强度数据的核心步骤，在 Toolbox 中选择SARscape > Basic > Intensity Processing > Multilooking。

在Input Files面板点击 “Browse”，选择上一步生成的_slc格式文件，软件会自动识别数据分辨率和视数。

3.2进入Parameters面板，默认参数即可（软件会按之前设置的制图分辨率自动计算方位向和距离向视数）；若需调整分辨率，可手动修改 “Cartographic Resolution” 参数。

3.3确认Output Files面板的输出路径，无需额外修改文件名，软件会自动为输出文件添加_pwr后缀。点击 “Exec” 执行，完成后就能在输出目录中找到 PWR 格式的强度数据文件。

4 基线估算（可选）

4.1启动基线估算工具

打开 ENVI 后，在右侧 Toolbox 中依次展开路径：SARscape > Interferometry > Interferometric Tools > Baseline Estimation，打开基线估算的参数配置面板。

4.2配置输入与输出参数

4.2.1选择影像对：

在导入数据之前，要定义哪个是主数据（master）哪个是副数据（slave），一般而言，时间更早的是主数据（master），时间更晚的是副数据（slave）。这是因为相位转形变需要*负号，如果早期为slave数据，那么计算结果就不是沉降，而是抬升。

在 Input Files 面板中，点击 Input Reference file 选择 SLC 格式的主影像，Input Secondary file 选择对应的 SLC 格式从影像，软件会自动识别影像的轨道和时间信息。

4.2.2设置输出路径：找到 Baseline file 参数栏，指定基线估算结果的保存路径和文件名，用于存储后续生成的基线报告及相关辅助文件。

4.2.3默认其他参数：无需额外调整其他参数，软件会根据影像的轨道数据自动计算基线相关参数。

4.3执行估算并查看结果

4.3.1确认参数无误后，点击面板中的 “Exec” 或 “Start” 按钮启动估算流程，等待流程结束（时间根据影像大小而定，一般几分钟内完成）。

4.3.2估算完成后，面板会直接显示核心结果，同时输出文件夹中会生成轨道偏移、相干性等辅助矢量文件。

4.4关键结果参数解读

基线估算结果是判断干涉像对是否适合后续处理的核心依据，重点关注以下参数：

4.4.1Baseline Estimation 基线估算报表

该数据对的空间基线为-2.072米（远小于临界基线6435.105米），相位每变化一个 2π周期，高程的变化是0.028米（DInSAR）。能探测最小高程变化：2 PI Ambiguity height(m) = 7487.69。能探测最小形变量：2 PI Ambiguity displacement(m) = 0.028。

4.4.2DInSAR

4.4.3DInSAR

4.4.4理论形变精度

4.4.4可能有的内容

理论高程精度

5.SARscape手动下载30mDEM（SRTM1 V3）切片数据（如果没有出现报错，就按 “6. 制作DEM”操作即可）

问题描述

正常情况下，SARScape是可以自动下载DEM的，但国内的网络可能不太流畅。因此需要手动下载DEM切片。这个报错的代码是[EC: 40008]。

方法一：适配 SARscape 的 SRTM1 V3 切片（USGS 平台）

这种方法适合获取 30 米分辨率切片，适配 SARscape 软件后续处理，步骤如下：

（1）获取切片名称：

打开 SARscape，依次进入General Tools/DEM Extraction/SRTM1-Version 3。       

导入 SAR 相关参考数据:

设置 GEO-GLOBAL WGS84 坐标系

参数默认:

选择输出文件夹，点击Exec

报错后在报错显示的地址新建SRTM1_DEM_DIR文件夹再执行（根据报错地址建，要记住这个地址，下面需要用到）

再执行一次：

会出现以下提示，让我们see log and trace files

接着通过Administration-View Files-Log File查看日志，日志末尾会显示所需 DEM 切片的名称（含经纬度信息）。

USGS （https://earthexplorer.usgs.gov/）下载切片：访问USGS EarthExplorer，注册登录后，根据日志中的经纬度，点击Add Coordinate输入位置（注意将默认西经改为东经）。

随后在Data Sets中选择Digital Elevation-SRTM-SRTM 1 Arc Second Global，点击Results找到对应切片，下载 GEO TIFF 格式文件。

放置切片文件：将下载好的切片解压后，放入之前设置的 SARscape 工作路径下的SRTM1_DEM_DIR文件夹即可。

再一次执行

结果如图：

方法二：国内区域 DEM 切片（地理空间数据云）该平台能获取适合国内区域的多种 DEM 数据，支持切片切割下载，操作如下：

访问地理空间数据云官网，完成注册登录后，点击页面中的 “高级检索”。

在检索界面筛选数据类型为 “DEM 数字高程数据”，再通过地图框选或输入经纬度确定下载范围。

找到目标数据后，点击 “在线服务 – Dem 切割后”，填写切割参数并选择 GeoTiff 或 img 格式，最后点击执行即可下载切割后的 DEM 切片。

方法三：借助 QGIS 插件下载多类型 DEM 切片QGIS 的多款插件可直接下载不同来源的 DEM 切片，还能按需选择范围，无需额外裁剪，以两款常用插件为例：

OpenTopography DEM Downloader：在 QGIS 的插件中心搜索安装该插件。先访问OpenTopography 官网注册账号，在个人仪表板申请 API 密钥。回到 QGIS，打开插件并输入 API 密钥，选择 COPDEM30m 等目标 DEM 类型，点击Define extent to download确定下载范围，设置输出路径后运行，即可下载对应范围的 DEM 切片。

STRM – Downloader：安装插件后（需科学上网保障下载稳定），在 QGIS 工具箱中打开该插件，直接框选目标区域，插件会自动匹配并下载对应 SRTM DEM 切片，下载后可另存为 GeoTiff 格式用于后续处理。

方法四：12.5 米高精度 DEM 切片（ALOS PALSAR 数据源）若需更高精度切片，可通过相关平台下载 ALOS PALSAR 的 12.5 米 DEM 切片：

注册登录对应下载平台后，在Search Type中选择Geographic Search，Dataset选择ALOS PALSAR。

在地图界面框选下载范围（若有旧范围可通过Clear Search清除），点击Search。

在搜索结果中点击蓝色地图切片，在右侧图层列表选择Hi – Res Terrain Corrected图层，点击下载按钮即可获取对应 DEM 切片。

6.制作DEM（5做了就跳过6）

6.1 输入处理好的强度pwr数据作为范围参考

6.2 设置DEM output参数

6.3 设置DEM分辨率，30m

6.4 设置输出路径

点击Exec执行，然后就能看到输出的DEM了。

7.生成干涉图Interferogram Generation

7.1打开干涉图生成面板：

在 ENVI 工具箱中找到【SARscape】→【Interferometry】，可根据需求选择两种路径，一是【Interferogram generation ->With DEM】（直接关联 DEM 消除地形影响），二是【Phase Processing/1 – Interferogram Generation】（通用生成路径），这里我们选择第二种路径。

7.2设置输入文件：在弹出的面板中，点击【Input Master File】选择预处理后的主影像，点击【Input Slave File】选择预处理后的从影像；【主影像是早期，从影像是晚期。输入两景 SLC 数据，输出数据是经过配准和多视的两景数据的残差相位图，和主从影像的强度图。导入数据时会自动显示数据信息。】

7.3再在【DEM file】选项中导入准备好的 DEM 文件，用于辅助计算地形相关相位。

7.4配置关键参数：勾选【Compute Shift Parameters】选项，自动计算配准偏移参数；设置多视参数，比如距离向视数 1、方位向视数 4，多视操作能降低影像噪声，一般方位向多视数大于距离向。若无现成配准文件、地理控制点文件，相关选项保持默认即可。【注意勾选Coregistration With DEM为True】

7.5设置输出路径并执行：点击【Output Interferogram】选择输出文件夹，文件名建议保留_int 后缀，系统会自动生成主、从影像的强度图等关联文件；确认参数无误后点击【Exec】执行，运行结束后点击弹窗中的【End】，完成干涉图生成。

8.自适应滤波及相干性生成Adaptive Filter and Coherence Generation

工具路径：/SARscape/Interferometry/Phase Processing/2 – Adaptive Filter and Coherence Generation

8.1指定输入文件

在面板 “Input Files” 区域，依次选择以下文件，需保证所有文件来自同一 SAR 干涉对（主 / 从影像、干涉图一一对应）：

Interferogram File（干涉图文件）：点击 “Browse”，选择 “差分干涉图（_dint）”；

作用：作为自适应滤波的直接处理对象，去除斑点噪声。

Reference File（主影像强度文件）：选择 “主影像强度数据（_pwr）”；Secondary File（从影像强度文件）：选择 “从影像强度数据（_pwr）”；

作用：主 / 从强度数据共同用于计算相干性，反映两景影像的地物相关性稳定性。

8.2 核心参数设置（分 “自适应滤波” 与 “相干性生成” 两类）

面板参数分为 “Filter Settings”（滤波设置）与 “Coherence Settings”（相干性设置），需根据数据质量（噪声水平、地物类型）调整，默认值可满足多数基础场景，重点参数如下：

（1）自适应滤波参数（Filter Settings）

核心是选择滤波算法与窗口大小，不同算法适配不同场景

（2）相干性生成参数（Coherence Settings）

核心是确保生成高质量相干性图，用于后续相位解缠：

Coherence Generation（相干性生成开关）：勾选 “Enable”（必须勾选，否则仅输出滤波后干涉图）；Coherence Calculation Method（相干性计算方式）：选择 “Coherence from Fint”（从滤波后干涉图生成，推荐）；

作用：基于滤波后的干涉图计算相干性，减少噪声对相干性结果的干扰；

Coherence Threshold Preview（相干性阈值预览）：默认不设，后续结果检查时再筛选低相干区域（通常阈值 0.15~0.2）。

这个参数可以是默认的，也可以自己更改滤波窗口的大小，所谓滤波窗口的大小，就是滤波器的大小，是以像元为单位的，比如Size为64，那么这个滤波器就是64*64像元。

8.3输出路径与运行

Output File（输出路径）：点击 “Browse”，选择自定义文件夹（建议命名如 “03_Filter_Coherence”），系统会自动生成两类输出文件：

滤波后干涉图：后缀通常为 “_fint”（如 las_vegas_fint）；相干性图：后缀通常为 “_cc”（如 las_vegas_cc）；

8.4结果检查

（1）滤波后干涉图检查

在 ENVI “波段列表” 双击 “_fint” 文件加载；

视觉判断：噪声（颗粒感）明显减少，地物边界（如道路、建筑边缘）仍清晰，无大面积模糊；若模糊严重，需重新减小滤波窗口或更换算法（如 Lee 换 Enhanced Frost）。

滤波之后的结果，将这个结果和前一步的干涉结果对比，可以发现整张图像更加顺滑，噪点少了很多

（2）相干性图检查（查看相干性图CC）

①加载 “_cc” 文件（相干性图），其像素值范围为0~1：

高相干区域（值＞0.3）：通常呈亮色调（如城市建筑、裸地），表示地物稳定，适合后续解缠；低相干区域（值＜0.15）：通常呈暗色调（如水体、植被密集区、剧烈形变区），需后续掩膜排除；

②（可选）导出相干性统计：右键 “_cc” 文件→“Quick Stats”，查看相干性均值、最大值、最小值，若均值＜0.2，需检查前期干涉图生成步骤（如轨道校正、多视处理是否到位）；

③（可选）批量导出：若需用其他软件（如 ArcGIS）分析，右键 “_cc” 文件→“Export Raster”，选择 TIFF 格式导出。

查看相干性图CC

9.解缠 Phase Unwrapping

这一步耗时较久

加载前期处理好的 “滤波后干涉图（_fint）” 和 “相干性图（_cc）”

工具路径：/SARscape/Interferometry/Phase Processing/3 – Phase Unwrapping

干涉相位只能以 2π为模，所以只要相位变化超过了 2π，就会重新开始和循环。相位解缠是对去平和滤波后的位相进行相位解缠，解决 2π 模糊的问题。

解缠的干涉图显示了区域的总形变量的总位移。

9.1 选择输入文件

输入相干性文件cc和滤波后的干涉文件fint，在面板中指定关键输入数据，确保路径正确：

（1）点击 “Coherence file” 右侧的 “Browse”，选择对应的 “相干性图像（_cc）”；

作用：通过相干性掩膜排除低相干区域（如水体、植被密集区、剧烈形变区），减少解缠误差。

（2）点击 “Interferogram file” 右侧的 “Browse”，选择前期生成的 “滤波后干涉图（_fint）” 或 “去平差分干涉图（_dint）”；

9.2设置参数，选择解缠算法

根据研究区范围、数据质量选择合适的算法，两种主流算法的适用场景如下：

1.解缠算法包括：区域增长法（Region Growing） 、最小费用流算法（Minimum Cost Flow） 、改进的最小费用流法（Delaunay MCF）。

2.可以设置一个不太大的相关性阈值Coherence threshold（如 0.15 和 0.2 之间） ，可以避免相位解缠结果中不连续的区域产生“相位孤岛”

根据数据特性调整核心参数，默认值可满足多数场景，重点关注以下 2 项：

（1）相干性阈值（Coherence threshold）：

作用：过滤相干性低于阈值的像素，不参与解缠（避免低相干区域引入错误传播）；推荐范围：0.15~0.2（摘要 1、3、6 验证，如数据相干性整体较高设 0.18，较低则设 0.15）；操作：在对应输入框中直接填写数值（如 0.18）。

（2）分解等级（Decomposition levels）：

作用：控制解缠的 “分层处理粒度”，默认值为 1（局部分层解缠），0 代表 “全局解缠”；建议：新手保持默认 “1”，若研究区存在大范围连续形变（如冰川运动），可尝试设为 0（全局解缠需更长计算时间）。

解缠方法选择最小费流法（Minimum Cost Flow）

9.3运行解缠与结果加载

9.4解缠结果质量检查

（1）视觉特征：双击加载的 “解缠相位图”，在视窗中查看 —— 正常结果应呈现 “连续的颜色渐变”（如从蓝色到红色，代表相位从负到正，对应地表沉降到抬升）；

换一个颜色进行观察：

（2）异常识别：若出现 “块状异常颜色”（如大面积黑色、白色或跳变的杂色），说明存在解缠错误，需回溯检查：

前期滤波是否充分（可重新调整滤波窗口大小，如 5×5→7×7）；相干性阈值是否过低（可适当提高至 0.2，排除更多低质量像素）；算法选择是否适配（如低相干区换用 “Statistical Cost Network Flow” 算法）。

常见问题与技巧

1. 解缠失败或结果是一片杂乱？

◦ 原因通常是相干性太低。检查干涉图是否噪声过大，是否需要加强滤波（Goldstein滤波）。

◦ 检查基线（Baseline）是否过长，导致去相干严重。

2. 出现“相位孤岛”？

◦ 这是指被低相干区域包围的高相干区域，由于没有路径连接，其相位常数可能与其他区域不一致。

◦ 解决方法：在Refinement步骤中，确保GCP点分布均匀，或者降低解缠时的相干性阈值（慎用）。

3. MCF vs Region Growing?

◦ 除非你的研究区全是平原且相干性极好，否则永远优先选择 MCF 算法。

4. 内存不足？

◦ 如果影像幅宽非常大，可以在参数中增加 Decomposition Level 或者先对影像进行裁剪（Sample Selection）。

总结

在ENVI SARscape中，解缠的核心在于：使用滤波后的干涉图 -> 选择MCF算法 -> 合理设置相干性阈值。解缠后的结果必须经过轨道精炼（Refinement）才有物理意义。

10.ENVI（SARscape）轨道精炼与重去平操作指南

10.1打开工具面板

启动 ENVI，加载前期准备的 “差分干涉图（_dint/_fint）” “相干性图（_cc）” “参考 DEM（_sr dem）”；

在顶部菜单栏按路径选择：SARscape → Interferometry → Phase Processing → 4 – Refinement and Re – Flattening，弹出参数设置面板。

10.2指定输入文件

在面板 “Input Files” 区域依次选择以下文件，确保数据来自同一干涉对（主 / 从影像、干涉图、DEM 匹配）：

Coherence File：选择对应的 “_cc” 相干性图（用于 GCP 质量筛选）；

DEM File：选择 “_sr dem” 参考 DEM（若用于形变监测，需确保 DEM 与研究区地形匹配）；

GCP File：选择前期生成的 GCP 文件（若未生成，可点击 “Generate GCP” 按钮现场创建）。

插入完成之后，根据_fint图检查这些GCPs，如果有些点在坡度较大的地区、在形变较大的区域，那就要移动或者删除这样的点。点击Edit/Modify。最后点击finish

10.3设置精炼方法与关键参数

面板 “Parameters” 标签页中，重点配置以下内容（默认值适配多数场景，新手建议先保留默认）：

10.4设置输出与运行

Output File：点击 “Browse”，指定输出文件夹，系统会自动生成两类核心输出：

校正后干涉图：后缀通常为 “_rint”（Refined Interferogram）；

精炼报告：包含轨道偏移量、RMS 误差等关键指标；

11.相位转形变Phase to Displacement Conversion and Geocoding

点击【SARscape】→【Interferometry】→【Phase processing】→【5B-Phase to Displacement Conversion and Geocoding】

导入数据：选择对应的 “_cc” 相干性图和轨道精炼后的数据

导入DEM

默认参数

选择数据输出文件

12.简单分析与验证

有相关论文可以借助论文结果论证

13.在Google Earth 中查看各项成果图

这步需要有魔法才能查看，因为是谷歌的

查看形变图也是同理

原创博主Vigo*GIS_RS的

链接https://blog.csdn.net/qq_41159191/article/details/126815702