Details

Autor(en) / Beteiligte

• Sefercik, Umut G
• Yastikli, Naci

Titel

Assessment of interferometric dems from terrasar-x stripmap and spotlight stereopairs: case study in istanbul

Ist Teil von

• Photogrammetric record, 2014-06, Vol.29 (146), p.224-240

Ort / Verlag

Nottingham: Blackwell Publishing Ltd

Erscheinungsjahr

2014

Link zum Volltext

Quelle

Wiley Blackwell Single Titles

Beschreibungen/Notizen

• TerraSAR‐X (TSX) has led to a new era for synthetic aperture radar (SAR) imaging, offering high‐resolution (1 m) data that was not previously available from space. The TSX X‐band sensor can be operated in three interferometrically compatible imaging modes: Stripmap (SM), high‐resolution Spotlight (HS) and ScanSAR. Due to the low resolution of ScanSAR (16 to 30 m), SM and HS images are preferred for resolution‐based applications. This paper attempts to validate and compare the digital elevation models (DEMs) derived from TSX SM and HS image pairs. Digital surface models (DSMs) were generated by interferometry in a part of Istanbul with a variety of ground types. These DSMs were converted to DEMs by filtering and then compared with a reference DEM produced from aerial photographs. The quality assessment was performed using advanced analyses concerned with accuracy and morphologic detail. The results of both absolute and relative accuracy analyses clearly reveal that the quality of the TSX HS DEM is better than SM and very consistent with the reference model. Résumé TerraSAR‐X (TSX) a ouvert une ère nouvelle dans l'histoire de l'imagerie radar à synthèse d'ouverture, en offrant des données à haute résolution (1 m) qui n’étaient pas disponibles auparavant depuis l'espace. Le capteur en bande X de TSX peut acquérir des images selon trois modes, tous compatibles avec le traitement interférométrique: Stripmap (SM), Spotlight haute résolution (HS) et ScanSAR. En raison de la résolution limitée de ScanSAR (16–30 m), les modes SM et HS sont privilégiés pour les applications nécessitant une bonne résolution. Cet article vise à valider et comparer des modèles numériques de terrain (MNT) issus de couples d'images TSX en modes SM et HS. Des modèles numériques de surface (MNS) ont été produits par interférométrie dans un quartier d'Istanbul à l'occupation du sol variée. Ces MNS ont été convertis en MNT par filtrage puis comparés à un MNT de référence obtenu à partir de photographies aériennes. Le contrôle de qualité s'est appuyé sur une analyse approfondie de l'exactitude et des détails morphologiques. Les résultats de l'analyse de l'exactitude et de la précision montrent clairement que le MNT issu du mode TSX HS est meilleur que celui issu du mode SM et très proche du modèle de référence. Zusammenfassung TerraSAR‐X (TSX) hat eine neue Ära für SAR Bilddaten eröffnet, mit hochauflösenden (1 m) Daten aus dem Weltraum. Der TSX X‐Band Sensor kann in drei Einstellungen eingesetzt werden, die interferometrisch kompatibel sind: Stripmap (SM), hoch auflösendes Spotlight (HS) und ScanSAR. Da ScanSAR nur eine geringe Auflösung von 16–30 m bietet, werden vor allem SM und HS Bilddaten für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Auflösung verwendet. Dieser Beitrag versucht die Digitalen Geländemodelle, die von TSX SM und TSX HS Bildpaaren erzeugt wurden zu validieren und zu vergleichen. Durch Interferometrie konnten Digitale Oberflächenmodelle über einem Teilgebiet der Stadt Istanbul mit einer großen Vielfalt der Landnutzung erzeugt werden. Aus diesen Digitalen Oberflächenmodellen werden Digitale Geländemodelle durch Filterverfahren erzeugt und dann mit einem Referenzgeländemodell aus Luftbildaufnahmen verglichen. Der Qualitätsvergleich untersuchte Genauigkeit und morphologische Details. Die absoluten und relativen Genauigkeiten zeigen, dass die Qualität des TSX HS Geländemodells besser als das mit TSX SM erzeugte ist und zudem sehr gut mit dem Referenzmodell übereinstimmt. Resumen TerraSAR‐X (TSX) ha dado lugar a una nueva era para el radar de apertura sintética (SAR) de imágenes, que ofrece datos de alta resolución (1 m) no disponibles con anterioridad desde el espacio. El sensor de la banda X TSX puede funcionar en tres modos de imagen compatibles interferométricamente: Stripmap (SM), alta resolución Spotlight (HS) y ScanSAR. Debido a la baja resolución de ScanSAR (16–30 m), se prefieren SM y HS imágenes para aplicaciones que requieren mayor resolución. En este trabajo se intenta validar y comparar los modelos digitales de elevación (MDE) derivados de TSX SM y pares de imágenes HS. Los modelos digitales de superficie (MDS) fueron generados por interferometría en una parte de Estambul dónde hay una variedad de tipos de suelo distintos. Estos MDSs se convirtieron a los MDE mediante su filtrado y luego se comparan con un DEM de referencia derivado a partir de fotografías aéreas. La evaluación de la calidad se realizó mediante análisis avanzados relacionados con la precisión y el detalle morfológico. Los resultados tanto del análisis de la precisión absoluta y relativa revelan claramente que la calidad del DEM TSX HS es mejor que el DEM SM y muy consistente con el modelo de referencia. 摘要 TerraSAR‐X (TSX)提供优于1m的影像数据,开创了星载 SAR 的新时代。其X 波段的传感器提供三种干涉成像模式:条带模式、聚束模式和扫描模式,但条带模式和聚束模式的分辨率比扫描模式(16 ‐ 30 m)的分辨率要高很多,更适合做基于 分辨率的应用。本文采用干涉手段,对 TSX 采用条带模式和聚束模式获取的干涉对制作的 DEM 进行比较和验证。本文选择具有比较复杂地形区域的伊斯坦布尔的条带模式和聚束模式数据制作 DSM,然后通过滤波制作成 DEM,最后和航空摄影手段制作的 DEM 从相对精度和绝对精度两个方面进行对比分析,聚束模式制作的 DEM 质量优于条带模式 且与航空摄影测量制作的 DEM 具有较好的一致性。