Mit der Image Analyst-Lizenz verfügbar.
Mit dem Workflow für ein Kompositbild aus vier Bildern mit multitemporaler Kohärenz (MTC) wird eine Dreibandvisualisierung erstellt, die mit SAR-Daten (Synthetic Aperture Radar) zeitliche Muster der Oberflächenstabilität sowie plötzliche Änderungen zeigt. Dabei werden Kohärenzwerte von drei aufeinanderfolgenden Bildpaaren von vier verschiedenen Zeitpunkten verglichen.
Diese Methode eignet sich zur Erkennung von Formveränderungsereignissen in normalerweise stabilen Bereichen. Da die Kohärenz für Vegetation, Wasser und Schatten prinzipiell gering ist, deutet ein Rückgang der Kohärenz in einem ansonsten stabilen Bereich auf eine signifikante Änderung hin. Bei dieser Methode werden Bilder von vier verschiedenen Zeitpunkten verwendet, sodass im Ausgabe-Kompositbild erkannt werden kann, in welchem Zeitrahmen Änderungen aufgetreten sind.
Datenvoraussetzungen
Für diesen Workflow sind folgende Daten erforderlich:
- Vier SAR-Datasets, die denselben Interessenbereich abdecken.
- Alle vier Eingaben müssen denselben Sensormodus, denselben Track (aufsteigend oder absteigend) und dieselbe Polarisation aufweisen. Bei Sentinel-1-TOPS-Daten muss für alle Eingaben derselbe Teilstreifen verwendet werden.
- Ein digitales Höhenmodell (DEM), das mit den SAR-Bildern überlappt und zur Verarbeitung sowie Erstellung genauer Koregistrierungs- und Terrainkorrekturdaten verwendet wird.
Überblick über die Verarbeitung
Um die Daten für das Kohärenz-Zeitreihenkompositbild vorzubereiten, müssen mithilfe des Kohärenz-Workflows für jedes der Bildpaare Kohärenzpaare generiert werden. Dabei wird die interferometrische Kohärenz zwischen den Bildern geschätzt. Handelt es sich bei den Eingaben um Sentinel-1-Daten, muss der Sentinel-1-Kohärenz-Workflow befolgt werden.
Es müssen drei Kohärenzpaare unter Verwendung der Kohärenz-Workflows erstellt werden:
- Kohärenzpaar für Zeit 1 und Zeit 2
- Kohärenzpaar für Zeit 2 und Zeit 3
- Kohärenzpaar für Zeit 3 und Zeit 4
Erstellen des MTC-Kompositbildes
Mit dem Werkzeug Multitemporale Kohärenz generieren lässt sich ein MTC-RGB-Kompositbild aus vier Bildern erstellen. Dazu werden die drei erstellten Kohärenzpaare kombiniert.
| Band | Übernahme | Verarbeitung | Bereich |
|---|---|---|---|
Rotes Band | Paar Zeit 1 und Zeit 2 | 0 -1 | |
Grünes Band | Paar Zeit 2 und Zeit 3 | 0 -1 | |
Blaues Band | Paar Zeit 3 und Zeit 4 | 0 -1 |
Interpretation
Jede Farbe im RGB-Kompositbild spiegelt wider, wie sich die Kohärenz über die Zeitintervalle hinweg verändert. Die Interpretation hängt vom Vergleich der Kohärenzänderungen mit Stabilitätsbereichen ab.
In der nachstehenden Tabelle wird die Interpretation der MTC-RGB-Komposit-Ausgabe erläutert.
| Farbe | Bandwerte | Interpretation |
|---|---|---|
Weiß | Rot: hohe Rückstreuung Grün: hohe Rückstreuung Blau: hohe Rückstreuung | Dauerhafte Kohärenz über alle Zeitintervalle hinweg. |
Gelb | Rot: hohe Rückstreuung Grün: hohe Rückstreuung Blau: geringe Rückstreuung | Änderung zwischen Bild 3 und Bild 4 |
Cyan | Rot: mittlere bis hohe Rückstreuung Grün: sehr hohe Rückstreuung Blau: mittlere bis hohe Rückstreuung | Änderung zwischen Bild 1 und Bild 2 |
Magenta | Rot: sehr hohe Rückstreuung Grün: mittlere bis hohe Rückstreuung Blau: mittlere bis hohe Rückstreuung | Änderung zwischen Bild 2 und Bild 3 |
Dunkel/Schwarz | Rot: geringe Rückstreuung Grün: geringe Rückstreuung Blau: geringe Rückstreuung | Beständig geringe Kohärenz, z. B. Wasser, dichte Vegetation und Radarschatten. |
Hinweis:
Die Interpretation kann in bestimmten Fällen unterschiedlich ausfallen, und es können komplexere Muster auftreten, beispielsweise Kohärenzänderungen über mehrere Bildpaare hinweg. Dies kann auf mehrere Störungen hinweisen, die durch Perioden der Stabilität getrennt sind. Die Interpretation sollte jedoch mit Vorsicht erfolgen. Zusätzliche Informationen sind dabei hilfreich.
Hinweise zur Verarbeitung
Im Folgenden finden Sie einige wichtige Überlegungen zur Verarbeitung, um genaue Ergebnisse und eine korrekte Visualisierung zu gewährleisten:
- Optimieren Sie die Ergebnisse der Koregistrierung, indem Sie das DEM mit der höchsten verfügbaren Auflösung verwenden. Dies trägt zur genauen Koregistrierung bei. Eine ungenaue Koregistrierung verringert die Kohärenz und führt zu falschen Änderungen.
- Verwenden Sie für die Verarbeitung aller Bildpaare die gleiche DEM-Auflösung. Die DEM-Quelle kann eine andere Datei sein, aber die Auflösung sollte einheitlich sein.
- Konzentrieren Sie die Interpretation auf Regionen, die normalerweise stabil sind. Geringe Kohärenz bei inhärent instabilen Oberflächen, wie Wasser, Vegetation oder Schatten, ist von geringem analytischen Wert.
- Wenn die Zeit zwischen den Bildern zu lang ist, kann die Kohärenz aufgrund einer natürlichen Dekorrelation (z. B. durch Vegetationswachstum oder Variation der Feuchte) abnehmen, ohne dass ein echtes Änderungsereignis vorliegt.
- Verwenden Sie eine Überkippungs- oder Schattenmaske, um zu verhindern, dass Radargeometrie-Artefakte fälschlicherweise als Veränderungen interpretiert werden.
- Erhöhen Sie die Fenstergröße für die Kohärenzschätzung bei Rauschen in einem der Bänder.