معالجة البيانات

تحليل العملية: من البيانات الرادارية الخام إلى منتجات التشوه الملليمترية

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
  1. 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.

  2. تحسين القاعدة الزمكانية

    خوارزمية ديكسترا لاختيار أزواج التداخل المثلى مع قاعدة عمودية <300 متر (النطاق C) وفاصل زمني يتوافق مع نظرية أخذ عينات الإشارة.

  3. 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
  1. تنقيح مدار POE

    استخدام ملفات تتبع دقيقة (دقة <5 سم) من ESA لإزالة أخطاء الموقع.

  2. نموذج تحسين القاعدة

    حساب معالم المدار النسبي عبر التحليل القيمي المفرد (SVD) مع تحكم في الخطأ <1%.

  3. تصحيح مركز دوبلر

    تعويض انزياح الطيف في نمط المسح المنزلق.


معايرة الإشعاع وكبح الضوضاء
  1. المعايرة المطلقة

    تحويل قيم DN إلى معامل الارتداد σ0 باستخدام عواكس زاوية أو أهداف متجانسة.

  2. معالجة متعددة الرؤى

    نسبة 4:1 (المدى:السمت) لتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء.

  3. ترشيح تكيفي

    مرشح جولدستين-فيرنر مع نافذة 32×32 بكسل.

مرحلة المعالجة الأساسية: فك تشفير المعلومات الطورية

إنشاء التداخل وإزالة الطور المسطح
  1. محاذاة البيانات المركبة

    دقة محاذاة فرعية تصل إلى 0.001 بكسل.

  2. محاكاة الطور المسطح

    حساب الطور النظري باستخدام بيانات DEM (مثل SRTM 30m).

  3. تصحيح المدار المتبقي

    نماذج متعددة الحدود لإزالة التدرجات الطويلة (خطأ <1 راديان).


فك الالتواء الطوري: من الأطوار الملتفة إلى التشوه المطلق
  1. خوارزمية التدفق الأدنى تكلفة

    بناء شبكات مثلثية في مناطق التماسك >0.3 مع نسبة خطأ <5%.

  2. 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.

  3. 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.
Perv
ما هو إن-سار؟
Next
أمن البيانات