بهبود الگوريتم تداخل‌سنجي PSInSAR با استفاده از بهينه‌سازي شاخص پراكندگي دامنه داده‌هاي پلاريمتريك دوگانه سنجنده Sentinel1-A

PSInSAR Algorithm Improvement Using Amplitude Dispersion Index Optimization of Sentinel1-A Dual-Polarimetric

روش‌هاي تداخل‌سنجي راداري پلاريمتريك مبتني بر پراكنش‌گرهاي دائمي يك تكنيك موثر در افزايش تراكم و كيفيت فاز پيكسل‌هاي پراكنش‌گر دائمي مي‌باشند. اين روش‌ها با تركيب خطي كانال‌هاي پلاريمتريك بر اساس بهينه‌سازي پلاريمتريك كانال بهينه‌اي را جستجو مي‌كنند كه در آن تراكم و كيفيت فاز پيكسل‌هاي پراكنش‌گر دائمي نسبت به كانال‌هاي خطي افزايش پيدا كند. در همين راستا، هدف اصلي اين مقاله توسعه الگوريتم تداخل‌سنجي PSInSAR، كه تاكنون تنها بر روي داده‌هاي تك قطبي بكار گرفته شده است، جهت بكارگيري داده‌هاي چندزمانه پلاريمتريك دوگانه با هدف بهبود اين الگوريتم در شناسايي پيكسل‌هاي پراكنش‌گر دائمي قابل اطمينان مي‌باشد. اين بهبود بر اساس بهينه‌سازي پلاريمتريك با تابع هدف شاخص پراكندگي دامنه (ADI) بر روي 17 تصوير پلاريمتريك دوگانه (VV/VH) سنجنده Sentinel1-A انجام گرفت. روش بهينه‌سازي مورد استفاده در اين تحقيق روش ESPO مي‌باشد. نتايج نشان مي‌دهد كه تعداد پيكسل‌هاي پراكنش‌گر كانديد و نهايي كانال بهينه در مقايسه با كانال VV به ترتيب حدود 2.6 و 2 برابر افزايش پيدا كرد. همچنين در اين مقاله مكانيزم‌هاي پراكنشي كه در بهينه‌سازي پلاريمتريك با داده‌هاي پلاريمتريك دوگانه قابل استخراج هستند، مورد بررسي و تفسير فيزيكي قرار گرفتند. در نهايت نقشه فرونشست جنوب غربي تهران با پردازش سري زماني هر دو الگوريتم PSInSAR معمولي و الگوريتم PSInSAR بهبوديافته، بدست آمد.

Persistent Scatterer Interferometry (PSI) is a technique to detect and analysis of a network of coherent pixels referred as Permanent/Persistent scatterer (PS) which are stable throughout time-series of SAR images. This technique has been applied to monitor and measure phenomena such as earth subsidence fault movements and earthquake volcanic activity and other geological and environmental studies. In all PSI techniques, the processing is carried out only on the PS pixels. Therefore, high density and phase quality of these pixels are the most effective factors on the results of these techniques. The main challenge of this technique is to detect the coherent pixels over non-urban areas which suffer from the temporal decorrelation. Nowdays and with the development of polarimetric SAR sensors, polarimetric radar data are available. Polarimetric data consist of several conventional SAR acquisitions, usually addressed as channels. Each channel in a PolSAR acquisition is sensitive to different geometric characteristics of the scene. This additional redundancy over the scene may allow to increase both quality and density of the PS pixels. Therefore, the combination of polarimetry and interferometry enables to improve the effectiveness of PSI techniques, especially in non-urban areas. In this paper, we employ a method to improve the conventional PSInSAR algorithm for detecting PSC by using polarimetric optimization method on dual-pol SAR data. The improvement of this research is based on minimizing ADI criterion by means of an Exhaustive Search Polarimetric Optimization method to increase the number of PSCs.