يولد كل قمر صناعي راداري أكثر من 5 تيرابايت من البيانات يوميًا. كيف نترجم هذه النبضات الثنائية إلى معلومات تشوه أرضية بدقة ملليمترية؟ نكشف هنا عن العمليات القياسية لمعالجة بيانات إن-سار وفق معايير دولية مثل مهمة سينتينل-1 لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ونظام نيسار التابع لناسا-إسرو.
الحصول على البيانات والمعالجة المبدئية: الأسس الفيزيائية للتداخل
استراتيجيات اختيار البيانات
- مطابقة النطاق الترددي
النطاق C (سينتينل-1) مثالي لرصد التشوهات قصيرة المدى.
النطاق L (ألوس-2) يخترق الغطاء النباتي، والنطاق X (تيراسار-إكس) يوفر دقة 0.25 متر. - تحسين القاعدة الزمكانية
خوارزمية ديكسترا لاختيار أزواج التداخل المثلى مع قاعدة عمودية <300 متر (النطاق C) وفاصل زمني يتوافق مع نظرية أخذ عينات الإشارة.
- تكامل مصادر البيانات العالمية
كوبرنيكوس ESA: تنزيل تلقائي لبيانات SLC
ASF DAAC: دمج تدفقات بيانات ألوس/بالسار-2
واجهات الأقمار التجارية: الحصول على بيانات مبرمجة حسب الطلب
تصحيح المدار الدقيق
- تنقيح مدار POE
استخدام ملفات تتبع دقيقة (دقة <5 سم) من ESA لإزالة أخطاء الموقع.
- نموذج تحسين القاعدة
حساب معالم المدار النسبي عبر التحليل القيمي المفرد (SVD) مع تحكم في الخطأ <1%.
- تصحيح مركز دوبلر
تعويض انزياح الطيف في نمط المسح المنزلق.
معايرة الإشعاع وكبح الضوضاء
- المعايرة المطلقة
تحويل قيم DN إلى معامل الارتداد σ0 باستخدام عواكس زاوية أو أهداف متجانسة.
- معالجة متعددة الرؤى
نسبة 4:1 (المدى:السمت) لتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء.
- ترشيح تكيفي
مرشح جولدستين-فيرنر مع نافذة 32×32 بكسل.
مرحلة المعالجة الأساسية: فك تشفير المعلومات الطورية
إنشاء التداخل وإزالة الطور المسطح
- محاذاة البيانات المركبة
دقة محاذاة فرعية تصل إلى 0.001 بكسل.
- محاكاة الطور المسطح
حساب الطور النظري باستخدام بيانات DEM (مثل SRTM 30m).
- تصحيح المدار المتبقي
نماذج متعددة الحدود لإزالة التدرجات الطويلة (خطأ <1 راديان).
فك الالتواء الطوري: من الأطوار الملتفة إلى التشوه المطلق
- خوارزمية التدفق الأدنى تكلفة
بناء شبكات مثلثية في مناطق التماسك >0.3 مع نسبة خطأ <5%.
- استراتيجية متعددة المقاييس
مقياس خشن: بناء أسطح اتجاهية من نتائج الدقة المنخفضة.
مقياس دقيق: معالجة التفاصيل الدقيقة بقطع الفروع.
تعزيز بالذكاء الاصطناعي: نماذج U-Net ترفع الكفاءة 3 أضعاف. - تصحيح التأخير الجوي
نماذج الأرصاد MERRA-2 لبناء شاشات الطور الجوي.
ترشيح زمكاني: فصل الإشارات منخفضة التردد عن الضوضاء.
دمج GNSS: تعويض الاضطرابات الأيونية بدقة ±1.5 مم.
نمذجة التشوه وإنتاج المخرجات
استرجاع السلاسل الزمنية
1. خوارزمية SBAS: بناء شبكات تداخل زائدة (15 تداخلًا لكل بكسل) مع حل SVD.
2. تقنية PS-InSAR: اختيار نقاط PS (مؤشر التشتت <0.25) لفصل الأخطاء.
التشفير الجغرافي والتحقق
تحويل حقول التشوه إلى نظام WGS84 أو UTM للتحقق الميداني.
1. مقارنة بيانات GNSS: مواقع IGS مع R² >0.95.
2. قياسات التسوية: خطوط تسوية بدقة ±2.3 مم.
3. قياس عدم اليقين: محاكاة مونت كارلو لأخطاء التشوه.
إنتاج المخرجات الهندسية
1. صيغ قياسية:
-- GeoTIFF: معدلات التشوه (مم/سنة).
-- CSV: بيانات الإزاحة الزمنية (وحدات UTC حتى الميلي ثانية).
-- KMZ: طبقات مرئية لجوجل إيرث.
2. خدمات تكامل API: (قيد التطوير)
-- إنذارات التشوه عبر RESTful API.
-- استدعاء الخوارزميات عبر Python/Matlab SDK.
"الابتكارات الصناعية في معالجة إن-سار تعيد تعريف حدود الرصد الأرضي." كموفر خدمة دولي، نقدم خدمات تشوه موثوقة بدقة ملليمترية وقابلية تتبع كاملة.