Getting Started with SARscape 5...Getting Started with SARscape 5.5 Harris Geospatial 株式会社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

Getting Started with SARscape 5.5

Harris Geospatial 株式会社

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 Aperture 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 ...................................................................................................... 9

データ値の参照（Cursor Value） ................................................................ 11

ストレッチやコントラストの調整 ................................................................ 12

カラーの変更（疑似カラー画像の作成） ...................................................... 13

複数のレイヤーを作成する ........................................................................... 14

複数のビューの作成とリンク ....................................................................... 16

ビューやレイヤーを削除する ....................................................................... 18

SARscape での基本処理（Basic Module） ................................. 20

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 .............. 20

SARscapeのファイルフォーマットについて ............................................... 24

SARscapeファイルの切り出し Sample Selection ...................................... 24

SARデータ基本処理手順（Intensity Time Series ワークフロー） ........... 27

1. Input ............................................................................................................. 27

2. Import Generic SAR Data............................................................................ 30

3. Sample Selection SAR Geometry Data ....................................................... 30

4. Multilooking ................................................................................................. 30

5. Coregistration .............................................................................................. 32

6. De Grandi Spatio-temporal Filtering .......................................................... 32

7. Geocoding and Radiometric Calibration ..................................................... 33

8. Multi Temporal Features............................................................................. 35

9. Output .......................................................................................................... 36

補足（SAR基本処理の個別ツールおよび DEMダウンロード） ................. 39

1. 個別ツール .................................................................................................... 39

2. DEMダウンロード ....................................................................................... 39

SARscapeのインターフェロメトリ処理について ........................ 41

SARscapeのインターフェロメトリ処理フロー（DEM作成）.................... 41

インターフェロメトリ処理の手順（InSAR DEMワークフロー） .............. 42

1. SLCデータのインポート .............................................................................. 42

2. Baseline Estimation処理 ............................................................................. 42

3. InSAR DEM ワークフロー .......................................................................... 44

DInSARの処理フロー（DInSAR Displacement ワークフロー） .............. 59

DInSAR処理の詳細手順 .............................................................................. 59

1. SLCデータのインポート .............................................................................. 60

2. Baseline Estimation処理 ............................................................................. 60

3. DInSAR Displacement ワークフロー .......................................................... 62

Appendix..................................................................................... 75

SARscapeの対応センサとデータプロダクト ............................................... 75

ALOS PALSAR（JAXA） .................................................................................. 75

ALOS PALSAR（ERSDAC） ............................................................................. 75

ALOS2 PALSAR2 ............................................................................................... 76

ASNARO-2 (Preliminary) ................................................................................... 76

COSMO-SkyMed ................................................................................................ 76

ENVISAT ASAR ................................................................................................. 77

ERS-1/2 SAR....................................................................................................... 78

Gaofen-3 (Preliminary) ...................................................................................... 78

JERS-1 SAR........................................................................................................ 78

KOMPSAT-5 (Preliminary) ................................................................................ 78

PAZ (Preliminary) .............................................................................................. 78

RADARSAT-1 ..................................................................................................... 79

RADARSAT-2 ..................................................................................................... 79

RISAT-1 .............................................................................................................. 80

Sentinel-1 ........................................................................................................... 80

TerraSAR-X and Tandem-X ............................................................................... 81

Airborne Sensors ................................................................................................ 81

1

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 5.5.1

SARscape 5.5

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。

Harris Geospatial 株式会社

製品技術サポート

E-mail: support_jp＠harris.com

その他のリソース

弊社Webページ

http://www.harrisgeospatial.co.jp/

SARscape 日本ユーザー会

https://sites.google.com/site/sarscapejp/

mailto:support_jp＠exelisvis.co.jp

http://www.harrisgeospatial.co.jp/

https://sites.google.com/site/sarscapejp/

2

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。

3

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)

4

氷河のモニタリング（ERS）

ScanSAR インターフェロメトリ（ASAR WS）

200km

5

Synthetic Aperture 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：

アジマス方向

進行方向

レンジ方向

スラントレンジ

オフナディア角

6

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 5.5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。アイコンが無い場合は、Startメニューのアプリリストから

ENVI5.5(64-bit)をクリックして 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。

カーソル値表示

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

プロセスバー

メニューバー

7

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。

名称機能

メニューバーファイルを開く、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。

ツールバーズームイン・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。

レイヤーマネージャ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。

オーバービュー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。

ツールボックス 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。

カーソル値表示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。

8

表示されている範囲をファイルへ保存する機能です。

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、

右のアイコンは表示領域のみにかける指定を行います。中央

のアイコンは、ストレッチの表示領域の変更に伴い自動更新

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

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。

9

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

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

C:¥Training¥SARscape

Output

Directory

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

C:¥Training¥SARscape¥Output

Temporary

Directory

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¥Output

画像の表示

【目的】

10

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 → 「20091204_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¥20091204_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。

11

【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。

12

【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 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、Histogram Stretchを使用してください。

SARscapeの画像を扱う場合は、だいたい Square Root 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、<Square Root>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。

13

【補足】

Square Root 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、Square Root 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「20091204_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。

14

【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。

15

【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 → 「20091204_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。

16

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。

17

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。

18

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] 20091204_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。

19

【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。

20

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

→ Single Sensor → ALOS PALSAR-1 を選択してください。

21

2. Impot ALOS PALSAR-1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-ALPSRP205672900-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 1.1

4. 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。

22

【設定値】


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。

23

【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。

【補足 4】

SARscape5.5から、後述のワークフロー内でも簡易インポートが可能になりました。

24

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。

25

【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: 4000

26

4. 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。

【設定値】


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。

【補足 2】

SARscape5.5から、後述のワークフロー内でも簡易切り出しが可能になりました。

27

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。 SARscape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。

28

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。(DEMをダウンロードする場合の

手順は、p.38の補足を参照ください)

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。

29

【設定値】

Input file:

C:\Training\SARscape\PALSAR\SLC\20091204_slc






DEM file:

C:\Training\SARscape\PALSAR\DEM\srtm_dem

Skip Import SAR Data: True

Skip Sample Selection: True

Grid Size: 6.5

30

【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. Import Generic SAR Data

【目的】

事前に SLCにインポートしていない場合、ワークフロー内でもオリジナルデータか

らインポートが可能です。主に Sentinel-1に関して、興味範囲に関連する小区域の

みをインポートする等のインポートパラメータ調整を行えます。ワークフロー内で

インポートする場合は、Input ステップでオリジナル SARデータを指定します。

【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。

3. Sample Selection SAR Geometry Data

【目的】

事前に切出し参照情報を用意している場合は、ワークフロー内でも切出しが可能で

す。

【操作】


4. 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。

31

i. 強度画像を作成する

ii. SAR画像に含まれるノイズを軽減する

iii. 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。

【設定値】

Range Multilook: 1

Azimuth Multilook: 2

Grid Size for Suggested Looks: 6.5

【補足】

32

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 Temp 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。削除しない場合は、上記作業フォルダは

Output Directory 内に wf_temp_***というフォルダ名に変更の上保存されま

す。

5. 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。

【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。

6. De Grandi Spatio-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（Spatio-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

Spatio-temporal Filteringを適用してノイズ軽減を行います。

33

【操作】


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。

20101022_slc_pwr_rsp(フィルター前) 20101022_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。

7. 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。

34

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。

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。

35

8. 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. パラメータはデフォルトの設定のまま、「Next」をクリックして処理を実行し

ます。

36

9. 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。

【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。

37

【設定値】

Output Root Name:

C:\Training\SARscape\Output\ITS_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、

Coefficient of Variation, Min, Gradient を RGBに割り当てた TIFFが作成さ

れます。

38

39

補足（SAR基本処理の個別ツールおよび DEMダウンロード）

1. 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。

2. DEMダウンロード

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。

ワークフロー内で DEMをダウンロードする場合は、p.27 Inputの DEM入力手順

で以下のように Reference Typeに「DEM Download」、Type of DEMに「SRTM3

Version 4」、Stateに「GEO-GLOBAL」を選択します。

40

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。また、格納値を楕円体高に補正する必要があるので、ENVIツールボ

ックス → SARscape → General Tools → Cartographic Transformation →

Geoid Component で、Subtract Geoidを実施する必要があります。

41

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

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

InSAR DEM Workflow

ワークフローによる一連処理

42

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 → 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。

43

【設定値】

Master file:

C:¥Training¥SARscape¥InSAR_Input¥DORIS¥7_11_02_slc

Slave file:


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。

44

【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。

45

46

【設定値】

Input Master file:


Input Slave file:


DEM file:

C:¥Training¥SARscape¥InSAR_Input¥start_dem

Skip Import SAR Data: True

3.2 Import Generic SAR Data

【操作】

1. Import Generic SAR Data 事前に SLCにインポートしていない場合、ワーク

フロー内でもオリジナルデータからインポートが可能です。この演習ではスキ

ップしますので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。

3.3 Sample Selection SAR Geometry Data

【操作】

47

1. Sample Selection SAR Geometry Data 事前に切出し参照情報を用意している

場合は、ワークフロー内でも切出しが可能です。この演習ではスキップします

ので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。

3.4 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


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

48

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）

49

3.5 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。




INTERF_out_cc コヒーレンス画像

INTERF_out_fint 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）

50

3.6 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




INTERF_out_upha 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）

3.7 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。

51

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: INTERF_out_fint

DEM file: start_dem

Reference file: 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。

52

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。

53

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。

3.8 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。

54

【設定値】

Refinement Method: Polynomial Refinement

Refinement Res Phase Poly Degree: 3

Coregistration With DEM: False




INTERF_out_reflat_fint リフラットしたノイズ除去干渉画像

INTERF_out_reflat_upha リフラットしたフェーズアンラップ画像

55

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）

3.9 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。出力値は、Output

Typeをデフォルトの「Ellipsoidal」だと楕円体高に、「Ellipsoidal and Geoidal」

にすると、楕円体高と標高値の双方を出力します。設定値を確認して「Next」

をクリックして次へ進みます。

56

【設定値】

Product Coherence Threshold: 0.2

X Dimension (m): 25(任意)

Y Dimension (m): 25(任意)

3.10 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

チェックを入れたままにしておくと、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。

57

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。

58

【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、入射角角に基づいた各ピ

クセルの解像度となります。

以上の処理で SARscapeでの DEM作成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。

59

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

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

DInSAR Displacement Workflow

ワークフローによる一連処理

60

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。

61

【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。

62

【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。

63

64

【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

Skip Import SAR Data:

True

3.2 Import Generic SAR Data

【操作】

1. Import Generic SAR Data 事前に SLCにインポートしていない場合、ワーク

フロー内でもオリジナルデータからインポートが可能です。この演習ではスキ

ップしますので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。

3.3 Sample Selection SAR Geometry Data

【操作】

65

1. Sample Selection SAR Geometry Data 事前に切出し参照情報を用意している

場合は、ワークフロー内でも切出しが可能です。この演習ではスキップします

ので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。

3.4 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




INTERF_out_master_pwr 3dec03_slcの強度画像

INTERF_out_slave_pwr 11feb04_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

66

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）

3.5 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。




INTERF_out_cc コヒーレンス画像

INTERF_out_fint 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

67

ノイズ除去後のインターフェログラム（疑似カラー）

3.6 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。


INTERF_out_upha 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）

68

3.7 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: INTERF_out_fint

DEM file: srtm25_dem

Reference file: INTERF_out _cc

69

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。

70

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。

71

3.8 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




INTERF_out_reflat_fint リフラットしたノイズ除去干渉画像

INTERF_out_reflat_upha リフラットしたフェーズアンラップ画像

72

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）

73

3.9 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】

X Dimension (m): 25(任意)

Y Dimension (m): 25(任意)

垂直方向やスロープ方向へ逆投影した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。

3.10 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。

74

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。

【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)で、衛星に近づく

方向が正、衛星から遠ざかる方向が負となります。

75

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

76

(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

CEOS format Only

Processing Level 1.1, 1.5, 2.1, 3.1

Spotlight Mode: (Interferometry module not supported)

SBS

Stripmap Mode:

UBS Ultra-fine mode Single polarization

UBD Ultra-fine mode Dual polarization

HBS High-sensitive mode Single polarization

HBD High-sensitive mode Dual polarization

HBQ High-sensitive mode Full polarization

FBS Fine mode Single polarization

FBD Fine mode Dual polarization

FBQ Fine mode Full polarization

ScanSAR Mode: (Interferometry module supports only full-aperture mode)

WBS ScanSAR nominal [14MHz] mode Single Polarization

WBD ScanSAR nominal [14MHz] mode Dual Polarization

WWS ScanSAR nominal [28MHz] mode Single Polarization

WWD ScanSAR nominal [28MHz] mode Dual Polarization

VBS ScanSAR wide mode Single Polarization

VBD ScanSAR wide mode Dual Polarization

ASNARO-2 (Preliminary)

COSMO-SkyMed

Single Polarization:

77

Stripmap Mode (HIMAGE) : SCS level 1a Single Look Complex slant range

DGM level 1b Multi-look ground range

GEC level 1c Geocoded Ellipsoid Corrected

GTC level 1d Geocoded and Terrain Corrected using a DEM

Spotlight Mode (SPOTLIGHT): 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

78

XCA

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:


NRSC (National Remote Sensing Centre – India) format:


Bangkok (Thailand) station format:

ERS.SAR.PRI / SAR_IMP_1P level 1b Precision (multi-look ground range)

PRC

DEOS

Gaofen-3 (Preliminary)

Stripmap Mode (SM), Slant Range, Single and Quad Polarization:

JERS-1 SAR

CEOS format :

JERS_1_RAW level 0

JERS_1_SLC level 1 Single Look Complex (slant range)

KOMPSAT-5 (Preliminary)

DSM Detected, Slant Range, Multi-looked

DGM Multi-look Ground Range

GEC Ellipsoidal Geocoded

GTC Geocoded and Terrain Corrected using DEM

SCS Single Look Complex

PAZ (Preliminary)

Stripmap Mode (SM), Single or Dual or Quad Polarization:

SSC Single Look Slant Range Complex

MGD Multi Look Ground Range Detected

79

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):

SSC, MGD, GEC, EEC

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):



Wide Beam Mode (W1 – W3):



Extended High Beam Mode (EH1 – EH6):



Extended Low Beam Mode (EL1):



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:

80

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:


SGF Path Image (multi-look ground range fine)

SGC Path Image (multi-look ground range coarse)


SSG Map Image (systematic ge-corrected)


SCN ScanSAR Narrow Beam: Path Image (multi-look ground range)

SCW ScanSAR Wide Beam: Path Image (multi-look ground range)

Full Polarization:



SSG Map Image (systematic geocorrected)


RISAT-1

Coarse Resolution ScanSAR Mode (CRS):

Multi-Look, Ground Range

Medium Resolution ScanSAR Mode (MRS):


Fine Resolution Mode-1 (FRS-1):

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):

81



Extra-Wide Swath Mode (EW):



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):

SSC, MGD, GEC, EEC

Airborne Sensors

Astrium airborne SAR

Astrium airborne SAR Grand Range format

OrbiSAR-1

OrbiSAR-1 (X- and P-band) Slant Range multi-look Intensity and Single

Look Complex 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

Documents

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