SAR satellite data from domestic PIESAT-1 interferometric reconstruction: DEM accuracy verification and analysis

ZHANG Shuangcheng ,  

WANG Minghui ,  

YANG Na ,  

LU Jufeng ,  

WANG Jie ,  

HE Xiaoning ,  

YU Wenqiang ,  

摘要

Am 30. März 2023 gelang es dem chinesischen kommerziellen Raumfahrtunternehmen, Große Raumfahrtinformations-Technologie, den ersten Satelliten (PIESAT-1) erfolgreich zu starten, was die Entwicklung der lokalen SAR-Satelliten mit hoher Präzision topografische Kartierung, breitbandige Hochpräzisionsaufnahmen und hochpräzise Deformationsüberwachung in die Lage versetzt. Bisher gibt es jedoch nur wenige Untersuchungen zu dem Satelliten, daher ist es dringend erforderlich, seine tatsächlichen Kartierungsfähigkeiten zu erforschen. In diesem Artikel wurde eine DEM-Technologie, die auf dem InSAR-Prozess basiert, entsprechend der einzigartigen Konfiguration der Satelliten 1 Haupt + 3 Hilfssatelliten PIESAT-1 angepasst. Zunächst wurden drei spezielle Geländearten - Berge, Hügel und Ebenen - ausgewählt, und unter Verwendung von während der Tests im Orbit des Satelliten PIESAT-1 erhaltenen einzelnen interferometrischen Ansichten (L1B) wurde ein DEM mit Hilfe der InSAR-Technologie erstellt und mit den ICESat-2-Kontrollpunkten und dem DEM Copernicus getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass die vertikale Genauigkeit des DEM-Produkts von PIESAT-1 die des DEM-Produkts von Copernicus unter den drei Geländearten übertraf, mit RMSE-Werten von 4,8727 m, 7,8329 m, 0,9857 m; gleichzeitig übertraf das DEM-Produkt von PIESAT-1 das DEM-Produkt von Copernicus hinsichtlich der räumlichen Auflösung, so dass die Reliefdetails klarer dargestellt werden konnten; Diese Studie berücksichtigte auch den Einfluss der Vegetation auf die Genauigkeit der DEM-Produkte, in Regionen mit dichter Vegetation können Fehler, die durch die Vegetation verursacht werden, nicht ignoriert werden. Die in diesem Artikel durchgeführten Experimente zeigen, dass die InSAR-Komplexität von PIESAT-1 in der globalen Topografiekartierung erhebliche Vorteile in Bezug auf räumliche Auflösung, Kartierungseffizienz und Messgenauigkeit gegenüber anderen DEM-Produkten aufweist, was wichtige Referenzinformationen für die kommerzielle Anwendung der Nuwa-Konstellation liefert.

关键词

PIESAT-1;Satellite-based InSAR terrain mapping;ICESat-2 control points;Multi-baseline phase unwrapping;DEM accuracy validation;Vegetation impacts

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