PS-I N SAR 處理流程

PS-InSAR 是利用自然界中穩定的散射體作為角反射器，作為變遷偵測 的固定單點，省去人工放設置角反射器的步驟，更有機會達到大範圍、各 種地貌的觀測（蕭逸凡，2010）。本研究執行 PS-InSAR 技術流程以研究工 具StaMPS V3.2.1 為主（圖 3-2），以 ERS-2、ASAR 與 PALSAR 雷達影像 資料執行PS-InSAR 技術。StaMPS 主要結合 ROI_PAC、Doris 與以 MATLAB 所撰寫的PS 主程式構成 PS-InSAR 的處理。

圖3-2 StaMPS 處理流程（改自楊豐毓，2012）

SAR 為合成孔徑雷達，其使用虛擬天線繼續獲得高解析度之雷達影像，

在使用SAR 影像時，必須先解算都卜勒相位中心（Doppler Antenna Phase Center），獲取地表之單觀點複數（Single Look Complex, SLC）影像，此前 處理步驟是以ROI_PAC 進行處理，而產製之 SLC 影像將做為 Doris 進行後 續InSAR 及 D-InSAR 處理之依據，其處理流程如圖 3-3 所示。

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圖3-3 Doris 處理流程（楊豐毓，2012）

在Doris 處理流程中，要先在所處理的 SLC 影像中，依據干涉之產製 條件（垂直基線長與時間間隔）為依據，選擇一張SLC 做為主影像（Master），

其餘影像做為從影像（Slave），接著此主影像會先與 DEM 模擬之雷達振幅 影像做對位，完成後主影像會再與所有的從影像組成像對，以精密軌道資 料與振幅資訊做初步與精密對位，對位完成後，所有像對會以相位資訊解 算產製干涉條紋。由於衛星於太空中拍攝地表形勢時，會產生因地表曲率

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以及地形所造成的誤差，故要產製出良好之干涉條紋必須經過平坦化處理，

使其得到無地形效應影響之干涉條紋後，每張干涉條紋將與DEM 進行二軌 跡法的D-InSAR 處理並進行全相位回復，最後得到地理對位後之地表形變 干涉條紋圖。

而後進入至StaMPS 主程式之處理，PS 候選方式將分別利用影像振幅 資料以及同調性資料作為選擇PS 候選點的基準，接續加入影像相位資訊解 算於各像對中穩固的永久散射體，全相位回復相位之整數值後，分離相位 資訊所包含的各像相位來源，包括大氣誤差、數值地形模型誤差以及地表 形變平均速度場（Hooper, 2007）。

StaMPS 之 PS-InSAR 處理流程如圖 3-4 所示，在 D-InSAR 處理產生之 干涉條紋圖，首先會以強度值分布指標D_A為門檻值，選擇D_A小於設定門 檻值之像元作為PS 候選點，而由於 StaMPS 內部程式是在 Matlab 之環境下 所撰寫，故在執行時，StaMPS 是使用 Matlab 撰寫之程式來進行 PS-InSAR 之處理，在以強度值指標挑選出PS 候選點後，接著進行相位值估算，將相 位值之同調性過低的點位剔除掉，並以低通濾波濾除雜訊，篩選掉部分PS 候選點，接著以機率或密度為依據選取一定範圍內之PS 候選點作為 PS 點 位，並將選取出之PS 點位進行相位糾正處理，最後將選糾正後之 PS 點進 行全相位回復，得到地表形變平均速度場、數值地形誤差及大氣誤差等資 訊。

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圖3-4 PS-InSAR 處理流程

以時間序列為基準之PS 方法，利用主影像和從影像組成干涉像對，雖 可解算出一地區在一時間序列中的地表形變資訊，但由於PS 方法所得之像 對數目較少，以及有些像對之時間間隔與垂直基線過長，造成同調性過低，

無法產製出良好之干涉條紋，造成後續PS 解算之點位過少。為解決此問題，

StaMPS 提供了 SBAS 方法，使用者可自行依據時間間隔和垂直基線配對像 對，以此方法增加影像像對數目，進行後續解算。

PS 方法與 SBAS 方法可能解算出不同之永久散射點，然而此兩成果皆

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可用以監測地表形變量，而各自擁有優點，只使用其中一種方法將可能喪 失有效之永久散射點，因此，為有效增加永久散射點之數目與密度，StaMPS 程式使用MTI 方法，將此兩種方法解算成果換算至同一基準，將其解算出 之永久散射點並疊加濾除雜訊，重新計算過後之地表形變量與趨勢，如此 便能得到較高密度之永久散射點，達成監測目的。

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因此在選擇主影像時，會以最小平方法（Ordinary Least Square Method, OLS）

找出垂直基線長平方和最小的影像作為主影像，如此較有機會產製出良好