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ABSTRACT: This article presents a new modified Goldstein synthetic aperture radar (SAR) interferogram filter algorithm, named the iterative Goldstein filter. The main idea of this approach is to iteratively filter the SAR interferogram, by determining the filtering parameter alpha adaptively with respect to the pseudo-correlation value of the original and/or last filtered interferograms several times. The filter can be stopped automatically by pre-setting the threshold of mean value and the improvement of pseudo-correlation in given filter windows. Experimental results with both a simulated digital elevation model (DEM) interferogram and real SAR deformation interferogram show an improvement in the new algorithm results compared with those using the Goldstein filter, and its enhanced version, the Baran filter. In addition, from a pseudo-correlation map of the iteratively filtered interferogram, some valuable information can also be abstracted based on the signal residues.
International Journal of Remote Sensing 06/2012; 33(11):3443-3455. · 1.12 Impact Factor
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ABSTRACT: The length of day series during the period of 1962.0–2000.0, the atmospheric angular momentum and the Southern Oscillation
Index are adopted to analyze the relationships among the ENSO events that have occurred since 1960, the changes in the length
of day and the atmospheric angular momentum. Attention is particularly given to the different effects of the 1982–1983 and
1997–1998 ENSO events on the variations of Earth rotation. The synthetic excitation effects of multi-scale atmospheric oscillations
on the anomalous variations of the interannual rates of Earth rotation are revealed by means of the time-frequency spectrum
of the wavelet transform.
Science in China Series A Mathematics 04/2012; 44(1):128-136. · 0.70 Impact Factor
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ABSTRACT: Data sets of the changes of the length of day, the sea surface temperature in the eastern Pacific and of the sea level in
Hong Long from tide gauge observations are used to analyze and reveal the reflections in the observations of the length of
day and the sea level changes concerned with the premonitory phenomenon of next EI Niño event. The results from this study
indicate that a new EI Niño event has been brewing with the ending of the strong La Niño event that started in early summer
of 1998. The estimated formation period of the new EI Niño event will begin before the end of 2000, and the peak period may
be reached at around the end of 2001.
Chinese Science Bulletin 04/2012; 45(24):2231-2236. · 1.32 Impact Factor
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ABSTRACT: Conventional Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) technology can only measure one-dimensional surface displacement
(along the radar line-of-sight (LOS) direction). Here we presents a method to infer three-dimensional surface displacement
field by combining SAR interferometric phase and amplitude information of ascending and descending orbits. The method is realized
in three steps: (1) measuring surface displacements along the LOS directions of both ascending and descending orbits based
on interferometric phases; (2) measuring surface displacements along the azimuth directions of both the ascending and descending
orbits based on the SAR amplitude data; and (3) estimating the three-dimensional (3D) surface displacement field by combining
the above four independent one-dimensional displacements using the method of least squares and Helmert variance component
estimation. We apply the method to infer the 3D surface displacement field caused by the 2003 Bam, Iran, earthquake. The results
reveal that in the northern part of Bam the ground surface experienced both subsidence and southwestward horizontal movement,
while in the southern part uplift and southeastward horizontal movement occurred. The displacement field thus determined matches
the location of the fault very well with the maximal displacements reaching 22, 40, and 30 cm, respectively in the up, northing
and easting directions. Finally, we compare the 3D displacement field with that simulated from the Okada model. The results
demonstrate that the method presented here can be used to generate reliable and highly accurate 3D surface displacement fields.
KeywordsInSAR-amplitude matching-azimuth offset-three-dimensional surface displacement-Bam earthquake
Science China Earth Science 04/2012; 53(4):550-560. · 0.70 Impact Factor
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ABSTRACT: In this study, several advanced analysis methods are applied to understand the relationships between the Niño-3.4 sea surface
temperatures (SST) and the SSTs related to the tropical Indian Ocean Dipole (IOD). By analyzing a long data record, the authors
focus on the time-frequency characteristics of these relationships, and of the structure of IOD. They also focus on the seasonal
dependence of those characteristics in both time and frequency domains.
Among the Niño-3.4 SST, IOD, and SSTs over the tropical western Indian Ocean (WIO) and eastern Indian Ocean (EIO), the WIO
SST has the strongest annual and semiannual oscillations. While the Niño-3.4 SST has large inter-annual variability that is
only second to its annual variability, the IOD is characterized by the largest semiannual oscillation, which is even stronger
than its annual oscillation. The IOD is strongly and stably related to the EIO SST in a wide range of frequency bands and
in all seasons. However, it is less significantly related to the WIO SST in the boreal winter and spring. There exists a generally
weak and unstable relationship between the WIO and EIO SSTs, especially in the biennial and higher frequency bands. The relationship
is especially weak in summer and fall, when IOD is apparent, but appears highly positive in winter and spring, when the IOD
is unimportantly weak and even disappears. This feature reflects a caution in the definition and application of IOD. The Niño-3.4
SST has a strong positive relationship with the WIO SST in all seasons, mainly in the biennial and longer frequency bands.
However, it shows no significant relationship with the EIO SST in summer and fall, and with IOD in winter and spring.
Advances in Atmospheric Sciences 04/2012; 24(3):343-359. · 0.99 Impact Factor
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IEEE Geosci. Remote Sensing Lett. 01/2012; 9:302-306.
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ABSTRACT: In this paper, we propose a least-squares-based method for multitemporal synthetic aperture radar interferometry that allows one to estimate deformations without the need of phase unwrapping. The method utilizes a series of multimaster wrapped differential interferograms with short baselines and focuses on arcs at which there are no phase ambiguities. An outlier detector is used to identify and remove the arcs with phase ambiguities, and a pseudoinverse of the variance-covariance matrix is used as the weight matrix of the correlated observations. The deformation rates at coherent points are estimated with a least squares model constrained by reference points. The proposed approach is verified with a set of simulated data.
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 02/2011; · 2.89 Impact Factor
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JNW. 01/2011; 6:1444-1451.
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ABSTRACT: We present an improved differential interferometric synthetic aperture radar (DInSAR) analysis method that measures motions of scatterers whose phases are stable between two SAR acquisitions. Such scatterers are referred to as temporarily persistent scatterers (TPS) for simplicity. Unlike the persistent scatterer InSAR (PS-InSAR) method that relies on a time-series of interferograms, the new algorithm needs only one interferogram. TPS are identified based on pixel offsets between two SAR images, and are specially coregistered based on their estimated offsets instead of a global polynomial for the whole image. Phase unwrapping is carried out based on an algorithm for sparse data points. The method is successfully applied to measure the settlement in the Hong Kong Airport area. The buildings surrounded by vegetation were successfully selected as TPS and the tiny deformation signal over the area was detected.
Urban Remote Sensing Event, 2009 Joint; 06/2009
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ABSTRACT: Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) is a new measurement technology, making use of the phase information contained in the Synthetic Aperture Radar (SAR) images. InSAR has been recognized as a potential tool for the generation of digital elevation models (DEMs) and the measurement of ground surface deformations. However, many critical factors affect the quality of InSAR data and limit its applications. One of the factors is InSAR data processing, which consists of image co-registration, interferogram generation, phase unwrapping and geocoding. The co-registration of InSAR images is the first step and dramatically influences the accuracy of InSAR products. In this paper, the principle and processing procedures of InSAR techniques are reviewed. One of important factors, tie points, to be considered in the improvement of the accuracy of InSAR image co-registration are emphatically reviewed, such as interval of tie points, extraction of feature points, window size for tie point matching and the measurement for the quality of an interferogram.
Sensors 01/2009; 9(2):1259-81. · 1.74 Impact Factor
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ABSTRACT: Interferometric synthetic aperture radar (InSAR) is a promising recent technique for the generation of digital elevation models and/or the measurement of ground surface deformations. In InSAR data processing, the first step is the image co-registration, achieved by using a set of tie points which are the conjugate image points on the master and slave images. Tie points are selected with the aim of finding the conjugate point automatically on the slave image for any given point on the master image, by the process known as image matching. To achieve reliable matching, a set of points within a window is used instead of a single point. The size of the window will affect the reliability of matching. Hitherto there have been no effective methods for the determination of optimum window size for this purpose. In practice, this parameter is determined by experience. In this paper, a pair of SAR images is used to test the effect of window size on the reliability of co-registration. An optimum window size is selected on the basis of the experimental results. The determination of optimum window size for tie point matching is then examined theoretically, leading to a proposal for an automated method based on the auto-correlation of the SAR images, which reflects the similarity between image pixels. The auto-correlation function is decomposed into waves of various frequencies by a wavelet transform. By a combined analysis of the variations of wave amplitudes with frequency, the optimum window size for tie point matching can be determined. A procedure based on the use of Daubechies wavelet db1 is proposed in detail. An optimum window size could be determined in this way for any pair of SAR images.RésuméL'interférométrie par radar à synthèse d'ouverture (InSAR) est une technique récente très prometteuse pour la confection de modèles numériques des altitudes et/ou la détermination de déformations superficielles du terrain. Dans le traitement des données InSAR, la première étape est la mise en superposition des images; on y parvient en utilisant un jeu de points de liaison assurant le rôle de points conjugués à la fois sur l'image maîtresse et sur les images associées. On choisit les points de liaison de manière à trouver automatiquement par le precédé classique d'appariement d’images et sur l'image associée, le point conjugué de tout point donné de l'image maîtresse. Pour obtenir un appariement fiable, on remplace la notion de point isolé par un jeu de points situés à l’intérieur d’une fenêtre dont la taille influence directement cette fiabilité. Jusqu’à présent il n’y avait pas de méthode efficace pour déterminer la taille optimale de cette fenêtre. C'est l'expérience qui permet de déterminer en pratique ce paramètre. On présente dans cet article un essai effectué avec un couple d'images par radar à synthèse d'ouverture (RSO) pour mettre en évidence l'influence de la taille de la fenêtre sur la fiabilité de la mise en superposition des images. La taille optimale de cette fenêtre est apparue sur la base des résultats expérimentaux. Pour la déterminer avec plus de rigueur on a fait une étude théorique conduisant à proposer une méthode automatique basée sur l'autocorrélation des images RSO qui reflète bien la similarité entre les pixels des images. On décompose la fonction d'autocorrélation en ondes de différentes fréquences par une transformation en ondelettes. Par une analyse combinée des variations de l'amplitude des ondes avec la fréquence on parvient à déterminer la taille optimale de la fenêtre à travers laquelle s’appariera chaque point de liaison. On propose de manière plus détaillée un processus basé sur l'emploi de l'ondelette db1 de Daubechies. C'est de cette façon que l'on pourra déterminer la taille optimale de cette fenêtre pour tout couple d'images RSO.ZusammenfassungInterferometric synthetic aperture radar (InSAR) ist eine viel versprechende Technik zur Generierung digitaler Höhenmodelle und/oder zur Messung von Oberflächendeformationen. Als erster Verarbeitungsschritt erfolgt die Koregistrierung der Bilder mit Hilfe einer Anzahl von Verknüpfungspunkten, d.h. homologen Bildpunkten in Muster- und Suchbild. Die Verknüpfungspunkte werden im Musterbild so gewählt, dass die zugehörigen Punkte im Suchbild durch Bildzuordnung gefunden werden können. Für eine zuverlässigere Bildzuordnung werden mehr als nur ein Punkt pro Bildausschnitt ausgewählt und zugeordnet. Allerdings gibt es noch keine effektive Methode, um eine optimale Fenstergröße für die Bildzuordnung automatisch zu bestimmen, stattdessen wird die Fenstergröße manuell gesetzt. In diesem Beitrag wird ein SAR Bildpaar verwendet, um den Einfluss der Fenstergröße auf die Zuverlässigkeit der automatischen Koregistrierung beider Bilder zu bestimmen und aus diesen experimentellen Ergebnissen eine optimale Fenstergröße abzuleiten und anschließend theoretisch zu untersuchen. Daraus wird letztendlich ein Vorschlag für ein automatisches Verfahren zur Ermittlung der optimalen Fenstergröße für die Zuordnung von Verknüpfungspunkten abgeleitet, das sich auf die Autokorrelation von SAR Bildern stützt, die die Ähnlichkeit zwischen Bildelementen widerspiegelt. Die Autokorrelationsfunktion wird durch eine Wavelet-Transformation in Wellen verschiedener Frequenz zerlegt. Durch eine kombinierte Analyse der Variationen der Amplituden mit der Frequenz kann die optimale Fenstergröße für die Zuordnung von Verknüpfungspunkten bestimmt werden. Das Verfahren stützt sich auf die Daubechies-Wavelets db1 und wird im Detail vorgestellt. Damit konnte für jedes SAR-Bildpaar eine optimale Fenstergröße für die Bildzuordnung abgeleitet werden.ResumenEl radar interferométrico de apertura sintetica (InSAR) es una nueva y prometedora técnica para la generación de modelos digitales de elevación y/o para la medida de deformaciones de la superficie del terreno. El primer paso del proceso de datos InSAR consiste en el corregistro de la imagen, que se realiza utilizando un conjunto de puntos de enlace que son puntos imagen homólogos en las imágenes principal y subordinada. Los puntos de enlace se seleccionan con el fin de identificar automáticamente el punto homólogo en la imagen subordinada de cualquier punto en la imagen principal, mediante el proceso conocido como correspondencia de imágenes. Para lograr una correspondencia fiable se utiliza un conjunto de puntos dentro de una ventana en lugar de un solo punto. El tamaño de la ventana influye en la fiabilidad de la correspondencia. Hasta el momenta no se han propuesto métodos efectivos de determinación del tamaño óptimo de la ventana con este objetivo. En la práctica este parámetro se determina basándose en la experiencia. En este artículo se utiliza un par de imágenes SAR para ensayar el efecto que tiene el tamaño de la ventana en la fiabilidad del corregistro. El tamaño óptimo de ventana se decide en función de los resultados experimentales. La determinación del tamaño óptimo de ventana para la correspondencia de puntos de enlace se examina teóricamente, y se propone un método automático basado en la autocorrelación de las imágenes SAR, que expresa la similitud entre píxeles de las imágenes. La función de autocorrelación se descompone en ondas de varias frecuencias mediante una transformación wavelet. Aplicando un análisis combinado de las variaciones de las amplitudes de onda con la frecuencia, se puede determinar el tamaño óptimo de la ventana para la correspondencia de los puntos de enlace. El procedimiento propuesto, basado en el uso de la wavelet Daubechies db1, se explica detalladamente. De esta manera se puede determinar el tamaño óptimo de ventana para cualquier par de imágenes SAR.
The Photogrammetric Record 10/2007; 22(119):238 - 256. · 1.10 Impact Factor
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IEEE International Geoscience & Remote Sensing Symposium, IGARSS 2007, July 23-28, 2007, Barcelona, Spain, Proceedings; 01/2007
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ABSTRACT: Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) is a new measurement technology, making use of the phase information contained in Synthetic Aperture Radar (SAR) images. InSAR has been recognised as a potential tool for the generation of digital elevation models (DEMs) and the measurement of ground surface deformation. In InSAR data processing for the generation of DEMs, the first step is image co-registration, which brings both images into the same coordinate system for the generation of an interferogram for further processing. The accuracy of the resultant DEM will certainly be affected by the quality of the co-registration, which is in turn affected by the set of tie points used and some other factors. In this study, only the interval of tie points is considered. This means that other factors are kept unchanged. Four pairs of SAR images with size of 1760 × 400 pixels were used for testing. The effects are assessed by a relative measure for the quality of the resultant interferogram and an absolute measure for the accuracy of the resultant DEM. Results show that the effect of tie point interval on the accuracy of the final DEM is not linear. When the tie point interval is smaller than 273 × 44 pixels (273 pixels in row and 44 pixels in column), the variation in the resultant DEM accuracy is not significant. It is also noticeable that an interval of 205 × 34 pixels always results in the best or very good results. Therefore, it seems that an interval of around 200 × 30 pixels (200 pixels in row and 30 pixels in column) is an appropriate choice for the selection of tie points for image co-registration in hilly areas.Résumé L'interférométrie par radar à synthèse d'ouverture (InSAR) est une nouvelle technique de mesure qui utilise l'information sur la phase contenue dans les images issues de ces radars. On a depuis reconnu les possibilités qu'offrait l'interférométrie InSAR pour la création des modèles numériques des altitudes (MNA) et la détermination des déformations superficielles du terrain. La première étape du traitement des données InSAR pour obtenir un MNA consiste à superposer les images en les amenant toutes deux dans le même système de coordonnées, d'où pourront résulter un interférogramme et son traitement ultérieur. La précision du MNA résultant est évidemment tributaire de la qualité de cette mise en superposition, qui dépend à son tour de divers facteurs dont la qualité du jeu de points de liaison. Dans cette étude on n'a examiné que l'influence de l'intervalle entre les points de liaison. On a donc supposé constants tous les autres facteurs. On a effectué un essai en utilisant quatre couples d'images de radar à synthèse d'ouverture, comprenant 1760 × 400 pixels. On a évalué l'influence de cet intervalle de manière relative d'après la qualité de l'interférogramme résultant et de manière absolue d'après la précision du MNA final. Les résultats montrent que l'influence de cet intervalle entre points de liaison sur la précision du MNA résultant n'est pas linéaire. Lorsque cet intervalle est inférieur à 273 × 44 pixels (c'est-à-dire 273 pixels sur les lignes et 44 sur les colonnes) la variation de précision sur le MNA final n'est pas significative. Il convient de noter que l'on a obtenu d'excellents résultats, si ce n'est le meilleur, avec un intervalle de 205 × 34 pixels. En conséquence, il semble tout à fait approprié de se fixer un intervalle d'environ 200 × 30 pixels (200 pixels en ligne et 30 en colonne) dans le choix des points de liaison pour superposer des images en terrain accidenté.ZusammenfassungInterferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) ist eine neue Messtechnologie, bei der die Messungen auf die Phaseninformation beruhen, die in Bildern aus Synthetic Aperture Radar (SAR) enthalten ist. InSAR wird als mögliches Werkzeug zur Generierung Digitaler Höhenmodelle (DEMs) und zur Messung von Deformationen der Erdoberflche angesehen. Zur Ableitung Digitaler Höhenmodelle aus InSAR Daten ist als erster Schritt eine Registrierung beider Bilder in das gleiche Koordinatensystem erforderlich, um ein Interferogramm zu erhalten, das als Grundlage für die weitere Auswertung verwendet wird. Die Genauigkeit des resultierenden Höhenmodells wird sicherlich durch die Qualitt der Registrierung beeinflusst, die selbst durch die Verteilung und die Zahl der Verknüpfungspunkte und von weiteren Faktoren beeinflusst wird. In dieser Studie wird nur der Abstand von Verknüpfungspunkten betrachtet, d.h. dass andere Faktoren unverndert bleiben. Vier Paare von SAR Bildern der Größe 1760 × 400 Pixel wurden für die Tests benutzt. Die Einflüsse wurden durch ein relatives Maß für die Qualitt des abgeleiteten Interferogramms und ein absolutes Maß für die Genauigkeit des abgeleiteten Digitalen Höhenmodells abgeschtzt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Einflüsse des Intervalls der Verknüpfungspunkte auf die Genauigkeit des abgeleiteten Höhenmodells nicht linear ist. Wenn das Intervall kleiner als 273 × 44 Pixel ist (273 Pixel in der Zeile und 44 Pixel in der Spalte), sind die Variationen im abgeleiteten Höhenmodell nicht signifikant. Ein Intervall von 205 × 34 Pixel zeigte immer das beste oder sehr gute Ergebnisse. Daraus lsst sich schließen, dass ein Intervall von ca. 200 × 30 Pixel (200 Pixel in der Zeile und 30 Pixel in der Spalte) eine geeignete Größe für die Auswahl von Verknüpfungspunkten zur Registrierung bei hügeligem Gelnde darstellt.ResumenEl Radar Interferométrico de apertura sintética (InSAR) es una nueva tecnología que aprovecha la información de fase contenida en las imágenes de radar de apertura sintética (SAR). Sin duda, InSAR es una herramienta con mucho potencial tanto para la obtención de modelos digitales de elevación (MDE) como para la medida de la deformación del terreno. El primer paso en el procesamiento de datos InSAR para la obtención de un MDE es el corregistro de las imágenes con el fin de situar las dos imágenes en el mismo sistema de coordenadas y generar el interferograma que se procesa a continuación. Indudablemente, la exactitud del MDE resultante se verá afectada por la calidad del corregistro que, a su vez, depende del conjunto de puntos de enlace utilizado y de algunos otros factores. Este estudio se centra en el intervalo de los puntos de enlace, manteniendo los otros factores sin cambios. El experimento se realiza con cuatro pares de imágenes SAR de 1760 × 400 píxeles. Los efectos se evalúan con una medida relativa de calidad del interferograma resultante y una medida absoluta de la exactitud del MDE obtenido. Los resultados señalan que el efecto del intervalo de los puntos de enlace en la exactitud del MDE final no es lineal. Cuando el intervalo entre los puntos es menor de 273 × 44 píxeles (273 píxeles en el eje y, 44 píxeles en el eje x), la variación en la exactitud del modelo obtenido no es significativa. Con un intervalo de 205 × 34 píxeles siempre se obtienen los mejores o, al menos, muy buenos resultados. Por lo tanto, parece que un intervalo entorno a 200 × 30 píxeles es apropiado para la selección de puntos de enlace para realizar el corregistro en áreas con predominio de colinas.
The Photogrammetric Record 08/2006; 21(115):232 - 254. · 1.10 Impact Factor
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ABSTRACT: This paper presents an attempt to explore the generation of digital elevation models (DEMs) by radargrammetry from same-side ERS-1/2 synthetic aperture radar (SAR) images. Two ERS-1 and two ERS-2 C-band (wavelength 5·6 cm) SAR images along parallel descending orbits, acquired in 1996 and 1997, are used to form four stereopairs. The test area is western Hong Kong which is dominated by mountains/hills that are largely covered by evergreen-broadleaf trees. The stereopairs covering the same area but with different time intervals (varying from 16 days to 1·5 years) have an intersection angle of 4·5° and a relatively small overlap of 30% (30 km). In addition to the effect of topography, the effect of temporal correlation on the accuracy of the resulting DEMs is also analysed for the first time. From the experimental results obtained in this study, the following conclusions may be drawn: (a) with same-side ERS-1/2 SAR images, an accuracy of 30 to 35 m is achievable; (b) the accuracy of a resulting DEM degrades almost linearly with an increase in slope when the terrain slope is below 30°, and in the areas with slope over 30°, the accuracy of the DEM is significantly degraded and even becomes unacceptable; (c) the worst accuracy is obtained in the foreslope directions and the best accuracy is obtained in the backslope directions; (d) the time interval between two SAR images has no significant effect on the accuracy of the DEM in general; (e) the time interval between two SAR images has no significant effect on the reliability of image matching.Résumé On présente dans cet article un essai visant à la création d'un MNE par l'exploitation radargrammétrique d'images du radar à synthèse d'ouverture (RSO) d'ERS-1/2 prises d'un même côté. On a formé quatre stéréo-couples en utilisant deux images RSO d'ERS-1 et deux d'ERS-2, en bande C (soit 5,6 cm de longueur d'onde), acquises en 1996 et 1997 le long d'orbites descendantes parallèles. Le polygone d'essai se situe dans la partie occidentale de Hong-Kong que surplombent des collines et des montagnes grandement couvertes d'arbres à larges feuilles persistantes. Les stéréocouples ne recouvrent la même zone que sous des angles d'intersection de 4,5 °, avec un recouvrement relativement faible (30% soit 30 km) et à des intervalles de temps variables, allant de 16 jours à 1 an et demi.On a analysé l'influence de la topographie sur la précision du MNE ainsi que, et cela pour la première fois, celle de la corrélation temporelle. On peut tirer les conclusions suivantes des résultats expérimentaux obtenus dans cette étude: (a) on peut atteindre une précision de 30 à 35 m avec des images RSO d'ERS-1/2 prises du même côté; (b) la dégradation de la précision du MNE résultant est une fonction quasiment linéaire de l'accroissement de la pente du terrain lorsque celle-ci reste inférieure à 30°, tandis que pour les pentes supérieures à 30°, la précision du MNE décroît considérablement au point de devenir inacceptable; (c) on obtient la plus mauvaise précision lorsque la pente est orientée vers l'avant, et la meilleure lorsque la pente est orientée vers l'arrière; (d) l'intervalle de temps séparant deux images RSO n'a pas d'influence significative sur la précision du MNE en général; (e) l'intervalle de temps entre deux images RSO n'a pas non plus d'influence significative sur la fiabilité de l'appariement d'images.ZusammenfassungMit Hilfe der Radargrammetrie werden Digitale Höhenmodelle aus gleichgerichteten ERS-1/2 Synthetisches Aperture Radar (SAR) Bilddaten erzeugt. Es werden zwei ERS-1 und zwei ERS-2 C-Band SAR Bilder mit einer Wellenlänge von 5·6 cm aus parallel absteigenden Orbits verwendet, um vier Stereopaare zu bilden. Die Bilddaten wurden in den Jahren 1996 und 1997 erfasst. Das Testgebiet im westlichen Hongkong wir von einer gebirgigen und hügeligen Landschaft dominiert und ist vorwiegend von immergrünen Laubbäumen bedeckt. Alle Stereopaare überdecken das gleiche Gebiet, allerdings mit unterschiedlichen Zeitintervallen von 16 Tagen bis zu 1·5 Jahren. Die Stereopaare bilden einen Schnittwinkel von 4·5° und besitzen eine nur relativ kleine Überdeckung von 30% (30 km). Neben dem Einfluss der Topographie wird zum ersten Mal der Einfluss der zeitlichen Korrelation auf die Genauigkeit des resultierenden DHMs analysiert. Aus den Ergebnissen der experimentellen Studien können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: (a) aus gleichgerichteten ERS-1/2 SAR Bilddaten kann eine Genauigkeit von 30 m bis 35 m erreicht werden; (b) die Genauigkeit des resultierenden DHMs nimmt nahezu linear mit steigender Geländeneigung ab, wenn die Geländeneigung unter 30° ist; ist die Geländeneigung jedoch deutlich größer als 30°, wird die Genauigkeit des DHMs dramatisch reduziert und damit unakzeptabel; (c) die geringste Genauigkeit ist in Richtung der Vorwärtsneigung, die höchste in Richtung der Rückwärtsneigung zu beobachten; (d) der Zeitunterschied zwischen zwei SAR Aufnahmen hat keinen signifikanten Einfluss auf die Genauigkeit des resultierenden DHMs; (e) der Zeitunterschied zwischen zwei SAR Aufnahmen hat keinen signifikanten Einfluss auf die Zuverlässigkeit der digitalen Bildzuordnung.ResumenEste artículo investiga la generación de un MDE mediante radargrametría de imágenes de igual órbita obtenidas con el radar de apertura sintética SAR de los satélites ERS. Para ello se han utilizado dos imágenes de banda C (con longitud de onda de 5,6 cm) del ERS-1 y dos del ERS-2 de órbitas descendentes paralelas que fueron obtenidas en 1996 y 1997 para formar cuatro pares estereoscópicos. El área de ensayo está localizada al oeste de Hong Kong, una zona montañosa bastante cubierta por árboles de hoja caduca y ancha. Los pares estereoscópicos, que cubren la misma área pero en intervalos temporales diferentes (entre 16 días y 1,5 años), tienen un ángulo de intersección de 4,5° y un solape relativamente pequeño de un 30% (30 km). Además del efecto topográfico se analiza por primera vez el efecto de la correlación temporal de la exactitud del MDE resultante. De los resultados experimentales obtenidos en el estudio se extraen las siguientes conclusiones: (a) con imágenes SAR ERS1/2 de igual órbita se obtiene una exactitud de 30 m a 35 m; (b) la exactitud del MDE calculado se degrada casi linealmente con el incremento de la inclinación del terreno cuando la pendiente está por debajo de 30°, y en las áreas con pendiente superior a 30° la exactitud del MDE se degrada significativamente e incluso su baja calidad llega a ser inaceptable; (c) la peor exactitud se ha obtenido en pendientes orientadas en el sentido de la señal radar y la mejor en las direcciones de pendientes contrarias a dicha dirección; (d) en general el intervalo temporal entre dos imágenes SAR no tiene un efecto significativo en la exactitud del MDE; y (e) el intervalo temporal entre dos imágenes SAR no tiene un efecto significativo en la fiabilidad de la correlación de imágenes.
The Photogrammetric Record 04/2006; 21(114):124 - 140. · 1.10 Impact Factor
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Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2005. IGARSS '05. Proceedings. 2005 IEEE International; 08/2005
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Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2005. IGARSS '05. Proceedings. 2005 IEEE International; 08/2005
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ABSTRACT: A statistical analysis has been applied to obtain a better understanding of the variations of the surface climate in Southeast Asia. In particular, we have depicted the detailed features of the changes in the surface air temperature of Hong Kong (HK) during the past 115 years. Analysis of the time–frequency spectra of the wavelet transform indicates that although seasonal variations account for most of the temperature variations, strong signals also exist on subseasonal, interannual, and interdecadal time scales. Though the strong seasonal cycle is marked by a minimum temperature in February (and then in January) and a maximum temperature in July (and then in August), strong variations on the subseasonal and interannual time scales occur mostly in February and then in March. It is also found that a rising tendency exists in the long-recorded temperature data, with a rate of 0.09–0.15 °C per decade.Temperature variations in HK are strongly related to changes in the regional and remote atmospheric circulation on various time scales. The East Asian monsoon circulation is the main factor controlling the seasonal cycle and the subseasonal and interannual variations of the HK temperature during winter. The subseasonal and seasonal variations of the temperature are also associated with changes in the atmospheric circulation over the North Pacific, which is closely linked to the East Asian jet stream. Strong signals are also found in both this mid-latitude circulation and the El Niño–southern oscillation phenomenon when the interannual variability of the HK temperature is apparent. Copyright © 2002 Royal Meteorological Society.
International Journal of Climatology 05/2002; 22(6):715 - 730. · 2.91 Impact Factor
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ABSTRACT: Satellite synthetic aperture radar (SAR) interferometry is used to investigate the slowly accumulating ground settlement at
the new Chek Lap Kok Airport in Hong Kong. Most of the land occupied by the airport was reclaimed from the sea and therefore
certain ground settlement in the area has been expected. A pair of ERS-2 SAR images spanning nearly a year is used in the
study. The high spatial resolution (20 mx20 m) ground settlement map derived indicates that the settlement that occurred in
the area over the time period is as large as 50 mm. The SAR measurement results agree with the levelling measurements at some
benchmarks in the area to well within 1 cm(rms error), and the overall correlation between the two types of results is 0.89.
The paper presents some brief background of interferometric SAR, and outlines the data processing methods and results.
Chinese Science Bulletin 10/2001; 46(21):1778-1782. · 1.32 Impact Factor
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ABSTRACT: The City of Xian, China, has been experiencing significant land subsidence and ground fissure activities since 1960s that have brought various severe geohazards including damages to buildings, bridges and other facilities. Monitoring of land subsidence and ground fissure activities can provide useful information for assessing the extent of, and mitigating such geohazards. We study the land subsidence and ground fissure activities during 1992 -2006 using ERS and Envisat SAR data. Three main land subsidence stages in 1992, 1996 and post 2004 are identified. The maximum land subsidence rates increased from 16cm/a in 1992 to 22 cm/a in 1996 and then decreased to 7.5cm/a by 2004, while the area affected by the subsidence expanded from the first stage to the second and then decreased from the second to the third. Some of the ground fissures that were active during 1990s became inactive after 2004 while some new fissures appeared in the new subsidence areas. It is also found that the land subsidence and ground fissure activities were related to ground water withdrawal and city development.
