Εφαρμογή της τεχνικής της Συμβολομετρίας για την παραγωγή Ψηφιακού Μοντέλου Εδάφους με χρήση δεδομένων του δορυφόρου SENTINEL-1 και αξιολόγηση της ακρίβειάς του
Creators: name: Γκέντσος, Κωνσταντίνος Σωτηρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους
Συμβολομετρία
Ακρίβεια Sentinel-1
DEM (Digital Elevation Model)
Interferogram
Sentinel-1 Accurancy

description: Η συγκεκριμένη εργασία πραγματεύεται την εφαρμογή της Συμβολομετρίας ραντάρ απεικονίσεων για την δημιουργία ψηφιακού μοντέλου εδάφους (Ψ.Μ.Ε. - Ψ.Μ.Επ.). Η Περιοχή ενδιαφέροντος είναι το κεντρικό τμήμα της Μυγδονίας Λεκάνης. Η Συμβολομετρία SAR απεικονίσεων είναι μία τεχνική της Τηλεπισκόπησης, η οποία με την χρήση της διαφοράς φάσης μεταξύ δύο ραντάρ εικόνων συνθετικού ανοίγματος (SAR) δημιουργεί Ψ.Μ.Ε. Αποτελεί μία από τις πιο σύγχρονες τεχνικές απόκτησης υψομετρικής πληροφορίας σε περιοχές μεγάλης έκτασης. Η συνεχής βελτίωση της τεχνικής και η ανάπτυξη νέων συστημάτων λήψης RADAR απεικονίσεων επιβάλλει την συνεχή αξιολόγηση της δυναμικής της Συμβολομετρίας. Η διαδικασία της Συμβολομετρικής επεξεργασίας των εικόνων έγινε στο λογισμικό SNAP 3.0 της ESA, το οποίο διανέμεται ελεύθερα, σε συνδυασμό με το λογισμικό Snaphu στο οποίο πραγματοποιήθηκε το στάδιο της αποκατάστασης της φάσης. Ενώ η διαδικασία της αξιολόγησης των παραγόμενων ψηφιακών μοντέλων εδάφους πραγματοποιήθηκε στο λογισμικό πακέτο της ESRI το ΑrcGis. Για την παραγωγή και την αξιολόγηση του ψηφιακού μοντέλου εδάφους εξετάστηκαν δεκατέσσερα ζεύγη εικόνων SAR, μορφής SLC με πόλωση HV+VV κατιούσας διεύθυνσης του δορυφόρου Sentinel-1. Μετά την επεξεργασία και την αξιολόγηση κάθε ζεύγους εικόνων χωριστά, βρέθηκε μόνο ένα ζευγάρι κατάλληλο για δημιουργία αρκετά μεγάλης ακρίβειας ψηφιακού μοντέλου εδάφους. Η δημιουργία μωσαϊκών δεν επέφερε βελτίωση στο τελικό ψηφιακό μοντέλο εδάφους. Ως Ψηφιακό Μοντέλο αναφοράς χρησιμοποιήθηκε το SRTM Ψ.Μ.Ε. (ακρίβειας 30 μέτρων). To φιλτράρισμα του Συμβολογράμματος έγινε με τον αλγόριθμο Goldstein ενώ για την αποκατάσταση της φάσης εφαρμόστηκε ο αλγόριθμος Minimum Cost Flow (MCF). Αποτέλεσμα της Συμβολομετρικής διαδικασίας είναι η δημιουργία Ψ.Μ.Ε. από κάθε ζεύγος εικόνων. Για την αξιολόγηση της ακρίβειας των παραγόμενων Ψ.Μ.Ε. χρησιμοποιήθηκαν GPS σημεία μετρημένα με δύο πανομοιότυπους Γεωδαιτικούς σταθμούς της εταιρίας Topcon (μοντέλο GB-1000) διπλής συχνότητας με δυνατότητα λήψης δεδομένων GPS και GLONASS
description: This master thesis discusses the use of SAR interferometry technique in order to generate Digital Elevation Model (Ψ.Μ.Ε.) in the part of Central Mygdonia basin. SAR interferometry is a remote sensing technique which exploits the phase difference of two SAR images in order to generate D.E.M. It is one of the most modern techniques for obtaining altitude information for wide-scale areas. The continuous improvement of InSAR and development of new SAR systems requires an ongoing assessment of the potential of SAR interferometry. In this study, the Interferometric processing was done using the software SNAP 3.0, which is a free software designed by ESA combined with the free software Snaphu where the step of unwrapping phase took place. The evaluation of produced DEM’s was made using the Software ArcGIS. For the production and evaluation of DEM were tested fourteen pairs from SAR SLC images with polarisation HV + VV and descending direction of the Sentinel-1 satellite. After processing and evaluating each pair of images separately, it has been only found one pair suitable for creating a digital elevation model with fairly enough accuracy. Creating mosaics did not improve the final digital terrain model. As Digital Reference Model used the SRTM DEM with an accuracy of 30 m. To filter the interferogram was used the Goldstein algorithm. To restore phase algorithm applied Minimum Cost Flow (MCF). The result of the interferometric process is the creation of a DEM from each image pair. To evaluate the accuracy of the generated DEM were used GPS’s points measured with two identical Topcon geodetic GNSS receivers (Model GB-1000) with dual frequency (L1, L2) and with the capability to receive GPS and GLONASS data