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HOME > GEO DATA > Volume 6(4); 2024 > Article
Data Article
TerraSAR-X/TanDEM-X 영상레이더 자료를 이용한 궤도 오차에 따른 잔여 위상 평가
김여진1orcid, 홍상훈2,*orcid
Evaluation of Residual Phase from Orbit Accuracy Using TerraSAR-X/TanDEM-X SAR Observation
Yeojin Kim1orcid, Sang-Hoon Hong2,*orcid
GEO DATA 2024;6(4):487-494.
DOI: https://doi.org/10.22761/GD.2024.0039
Published online: December 31, 2024

1석사과정생, 부산대학교 지질환경과학과, 부산광역시 금정구 부산대학로63번길 2, 46241, 대한민국

2부교수, 부산대학교 지질환경과학과, 부산광역시 금정구 부산대학로63번길 2, 46241, 대한민국

1Master Student, Department of Geological Sciences, Pusan National University, 2 Busandaehak-ro 63beon-gil, Geumjeong-gu, 46241 Busan, South Korea

2Associate Professor, Department of Geological Sciences, Pusan National University, 2 Busandaehak-ro 63beon-gil, Geumjeong-gu, 46241 Busan, South Korea

Corresponding Author Sang-Hoon Hong Tel: +82-51-510-3753 E-mail: geoshong@pusan.ac.kr
• Received: October 29, 2024   • Revised: December 18, 2024   • Accepted: December 22, 2024

Copyright © 2024 GeoAI Data Society

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

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  • Interferometric synthetic aperture radar (InSAR) is used to observe precise surface displacement and create digital elevation models by calculating the phase differences between two or more SAR images obtained over the same surface area. The phase of a repeat-pass interferogram can be expressed as the sum of contributions from topography, ground displacement, earth curvature, noise, and the satellite’s orbital phase component. For precise observations, removing unnecessary phase components is essential. Errors owing to the satellite’s orbit accuracy leave residual phases in the interferogram, which become a significant limitation for wide-area ground displacement monitoring using the InSAR technique. This study used four pairs of images acquired by TerraSAR-X in monostatic pursuit mode from October 2014 to February 2015 to analyze the residual phase caused by orbital errors. Since these images were acquired with a 10-second interval between the TerraSAR-X and TanDEM-X satellites, the phase coherence was maintained over time. The Tarim Basin in China was selected as the study area to minimize the impact of terrain distortion. By introducing a 0.5 m error into the x, y, and z components of the satellite position vectors and creating differential interferograms, it was found that the x component’s orbital error caused the largest residual phase, with linear residual phases observed in the north-south direction. Furthermore, various baselines ranging from -29.71 to 263.21 m were used to quantitatively compare the residual phases caused by orbital errors based on the perpendicular baseline. The residual phase was similar across the four differential interferograms, with approximately 3.49 π for the x component, 0.85 π for the y component, and 1.25 π for the z component. The residual phase resulting from simulated orbital errors was effectively mitigated using a 2D quadratic model.
인공위성 영상레이더(synthetic aperture radar, SAR) 자료는 마이크로파 영역의 신호를 안테나에서 송신하여 지표에서 후방 산란된 신호를 통해 얻어지는 자료이다. 인공위성 영상레이더 기반 위상간섭기법(interferometric SAR, InSAR)은 동일한 지표면에 대하여 서로 다른 위치에서 획득된 두 개의 SAR 자료 간의 위상 차이를 통해 지표면의 3차원 정보를 얻을 수 있는 기법으로 주로 정밀한 지표 변화 관측 및 수치표고모형 제작에 이용 가능하다(Hooper et al., 2012). 관측 방법에 따라 하나의 비행체에 두 개의 안테나를 장착하여 동시에 자료를 얻는 single-pass와 서로 다른 비행체의 안테나를 통해 얻어진 영상레이더 자료를 이용하는 repeatpass 위상간섭기법이 있다. 일반적인 repeat-pass 위상간섭 기법으로 제작된 위상간섭도의 위상은 지형고도, 지표 변위, 지구 타원체 곡률, 위성의 궤도, 대기 효과로 인한 신호 지연, 영상 처리 중 발생하는 신호 잡음 위상 등의 합으로 표현되며 보다 정밀한 지표 관측을 위해서는 불필요한 위상 성분 제거가 필수적이다(Rosen et al., 2000). 위성 궤도로 인한 오차는 수직 기선거리의 정확한 추정을 어렵게 하여 지구 타원체곡률 위상의 제거를 불완전하게 만든다(Xu et al., 2013). 이러한 오차는 위상간섭도에 선형의 잔여 위상 성분으로 남게 되며 광범위한 지역에서 발생하는 지표 변위를 정확하게 관측하는 데 주요한 한계로 작용한다(Fattahi and Amelung, 2014). 기존 연구에서는 궤도 오차를 보정하기 위하여 주로 선형 또는 다항식 모델을 활용하였으나 이러한 접근법은 짧은 시간 기선거리와 높은 긴밀도를 가진 간섭도 상에서는 효과적이나 장주기 위상 성분의 제거에 한계가 존재한다(Hanssen, 2001). 따라서 본 연구에서는 2014년 10월부터 2015년 2월까지 TerraSAR-X monostatic pursuit 모드로 획득한 영상을 활용하여 궤도 오차로 인한 수직 기선거리 변화에 따른 잔여 위상을 정량적으로 분석하고 위상간섭도의 해석에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 일반적인 repeat-pass 위상 간섭기법의 경우 제작된 위상간섭도상에 다양한 위상 성분이 포함되어 있어 궤도 오차 잔여 위상 이외의 시간에 따른 위상 성분을 정확히 제거하기에 다소 어려움이 있다. 해당 모드로 획득된 자료는 10초의 짧은 시간 간격으로 영상 쌍이 획득되기 때문에 시간에 따른 위상의 긴밀도 저하를 고려하지 않아도 된다는 장점이 있다(Rodriguez-Cassola et al., 2012). 그러나 측면으로 관측하는 영상레이더의 특성으로 입사각에 따라 전면이 짧게 보이는 foreshortening, 가파른 고도 차이를 보이는 지형에서 영상이 뒤집어져 보이는 layover, 대상의 반대편 신호가 돌아오지 않아 영상이 어둡게 나타나는 shadow 현상이 발생할 수 있다는 단점이 있다(Gelautz et al., 1998). 이러한 지형 왜곡에 의한 영향을 줄이기 위하여 지형이 완만한 중국의 Tarim 분지 지역을 연구 지역으로 선정하였다(Gini et al., 2002). 또한 서로 다른 수직 기선거리의 영상을 사용하였을 때 궤도 오차에 따른 잔여 위상을 정량적으로 비교 분석하였으며 2차원 다항식 위상 모델을 적용하여 궤도 오차 잔여 위상을 보정하였다. 본 연구는 기존 궤도 오차 보정 기법의 한계를 극복하기 위한 기초 자료를 제공하며 위성의 위치벡터 성분에 따른 잔여 위상의 영향을 평가하여 궤도 오차의 특성을 이해하는 데 기여하고자 한다.
2.1 연구 지역
본 연구는 SAR의 측면 관측 특성으로 인해 발생할 수 있는 지형 왜곡 영향을 최소화하고자 지형이 완만한 분지 지역을 연구 지역으로 선정하였다. 연구 지역인 Tarim 분지는 동경 76도에서 92도, 북위 35도에서 42도에 위치한 중국에서 가장 큰 육상 분지이다(Jia and Wei, 2002). 해당 분지는 티베트 고원의 북서쪽에 위치하고 있으며 동남쪽의 East Kunlun, 서쪽의 Pamir, 남쪽의 Kunlun, 북쪽의 Tian Shan 산맥에 의해 둘러싸여 있다. 또한 대부분이 Taklamakan 사막으로 이루어져 있어 지표 변위나 불규칙한 산란이 적은 지형적 특성을 가지며 두 영상 간의 긴밀도가 상대적으로 높게 유지된다(Touzi et al., 1999). 이러한 특성은 긴밀도 저하로 발생하는 노이즈의 영향을 최소화하여 궤도 오차 성분에 의한 잔여 위상을 보다 명확하게 추출하는 데 효과적인 지역으로 판단된다. Fig. 1A는 2023년 8월에 획득된 Landsat operational land imager (OLI) 위성 영상으로, 하얀색 사각형은 사용한 TerraSAR-X/TanDEM-X 영상레이더 자료 영역을 나타낸다. Fig. 1B는 National Aeronautics and Space Administration (NASA)에서 제공하는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)로 획득한 Tarim 분지 영상으로, 검정색 점선은 Tarim 분지의 전체 영역을 나타내며 하얀색 점은 연구 지역 위치를 나타낸다.
2.2 연구 자료
본 연구는 독일 항공 우주 센터(German Aerospace Center, DLR)에서 제공하는 TerraSAR-X monostatic pursuit 모드로 획득한 2014년 10월 6일부터 2015년 2월 15일까지의 영상 4쌍을 사용하였다. 해당 모드가 포함된 TanDEM-X 미션은 지구의 지형을 정확하게 측정하고 지구 전체의 정밀한 수치표고모형을 생성하는 것을 목표로 2014년 2월부터 2015년 10월까지 진행된 미션으로 여러 관측 모드, 기선거리를 가지고 지표를 관측하였다(Moreira et al., 2004). 사용된 TerraSAR-X와 TanDEM-X 위성은 helix 근접 궤도를 편대 비행하며 3.1 cm의 X-band 대역 안테나를 이용하여 고해상도의 지표 관측을 실시하였다. 영상을 획득한 monostatic 모드는 신호를 송신하고 수신하는 안테나가 동일한 시스템으로 송수신 안테나가 다른 bistatic 모드와 달리 각 영상을 독립적으로 처리할 수 있는 장점이 있다(Hong et al., 2018). 사용한 영상을 획득한 모드와 영상 특성은 Table 1과 같다. Stripmap 모드의 ascending 방향 단일 편파(horizontal-horizontal polarization)로 획득되었으며 level-1 single look complex (SLC) 자료로 획득하여 처리하였다. 또한 -29.71 m, 62.98 m, -177.26 m, 263.21 m의 서로 다른 수직 기선거리를 가진 4쌍의 영상을 이용하여 궤도 오차에 따른 잔여 위상을 정량적으로 보고자 하였으며 기선 거리에 따라 나타나는 잔여 위상의 차이를 평가하였다.
본 연구에서는 10초 간격으로 획득된 TerraSAR-X와 TanDEM-X SLC 영상에 차분위상간섭기법을 적용하기 위하여 각 날짜마다 먼저 획득된 TerraSAR-X 영상을 주 영상으로 하여 정합 과정을 수행하였다. 정합은 두 영상레이더 자료를 동일한 화소에 위치시키는 과정으로 긴밀한 위상간섭도 제작에 있어 매우 중요하다. 정합이 수행된 영상 쌍에 대해 위상 간섭기법을 적용하여 총 4장의 위상간섭도를 제작하였다. 이때 10초의 짧은 시간 기선거리를 가지는 영상 쌍을 사용하였으며 생성된 위상간섭도는 시간에 따른 위상 오차 성분을 최소화하여 제작되었다. 연구 지역인 Tarim 분지는 지형이 완만하여 지형에 의한 오차 위상이 적은 연구 지역이지만 잔여 위상 오차 성분을 보다 정확히 제거하기 위하여 Shuttle Radar Topography Mission 약 30 m 수치표고모형을 이용해 지형 오차 위상을 제거한 차분위상간섭도를 제작하였다. TerraSAR-X 영상레이더는 10 cm의 정밀한 3D root mean square 궤도 위치 정확도를 가지며 본 연구에서는 영상에 포함된 기존의 궤도 오차로 인한 영향은 없다고 가정하고 연구를 진행하였다(Montenbruck et al., 2006). 영상에 임의의 궤도 오차를 부여하기 위하여 영상 파라미터 파일 내 위성의 위치 변수를 수정하는 과정을 진행하였다. 위성 영상과 함께 제공되는 파라미터 파일에는 영상 획득 날짜 및 시간, 영상의 크기, 도플러 주파수 정보, 입사각, 영상 획득 당시의 위성의 위치 및 속도를 나타내는 상태 벡터 정보 등이 기재되어 있다(Small and Schubert, 2019). 위성의 위치벡터는 지심 좌표계(Earth-centered Earth-fixed) 기준으로 표현되어 있으며 해당 좌표계는 3차원 Cartesian 좌표계로 기준 타원체의 질량 중심을 기준으로 한다. x축은 위경도가 0도인 본초 자오선면과 적도면의 교선이며 y축은 본초 자오선면을 동쪽으로 90도 회전한 면과 적도면의 교선, z축은 지구 중심으로부터 북극을 가리키는 방향으로 적도면과 수직이다. 본 연구에서는 부영상인 TanDEM-X 영상의 위성 위치벡터 단일 성분 x, y, z와 복합 성분 xy, xz, yz, xyz에 0.5 m의 궤도 오차를 준 후 위상간섭기법을 적용하여 궤도 오차 위상 성분이 포함된 위상간섭도 총 28장을 제작하였다(Fig. 2). Table 2는 2014년 10월 6일에 획득된 TanDEM-X 부영상의 위성 위치벡터 10개 중 첫 번째 위치벡터의 x, y, z 성분에 0.5 m의 궤도 오차를 적용한 값을 나타낸다. 나머지 9개의 위치벡터와 다른 영상에도 동일한 방식으로 궤도 오차가 적용되었다.
궤도 오차로 인한 잔여 위상만을 평가하기 위하여 기존의 위상간섭도에서 궤도 오차가 포함된 위상간섭도를 차분한 궤도 오차 잔여 위상 영상을 제작하였다. 또한 궤도 오차 잔여 위상이 포함된 차분위상간섭도에 대해 2차원 다항식 모델을 이용한 궤도 보정을 적용하여 궤도 오차로 발생한 잔여 위상을 보정하였다.
Fig. 3은 궤도 오차가 주어지지 않은 기존의 위상간섭도와 0.5 m의 위성 궤도 오차로 발생한 잔여 위상 영상을 수직 기선거리 순서로 나열한 그림이다. 첫 번째 열은 궤도 오차가 주어지지 않은 기존의 차분위상간섭도이며 영상 간의 수직 기선거리가 증가할수록 차분위상간섭도에 잡음 성분이 많이 나타남을 확인할 수 있다. 기존 차분위상간섭도 제작에 사용된 SLC 영상의 정합 결과는 Table 3과 같으며 0.1 픽셀 이내의 높은 정밀도로 정합 과정이 수행됨을 확인하였다.
Fig. 3A는 2014년 11월 19일에 획득된 -29.17 m의 수직 기선거리를 가지는 영상 쌍으로 제작한 결과로 순서대로 궤도 오차가 주어지지 않은 차분위상간섭도와 단일 성분 x, y, z, 복합 성분 xy, xy, yz, xyz 성분에 0.5 m의 궤도 오차가 주어진 후 제작된 7장의 잔여 위상 영상 결과이다. Fig. 3B는 2014년 10월 6일에 획득된 62.98 m의 수직기선거리를 가지는 영상 쌍 결과이며 위의 순서와 동일하다. Fig. 3C는 2015년 2월 15일에 획득된 수직 기선거리 -177.26 m 영상 쌍 결과이고 Fig. 3D는 2015년 1월 2일에 획득된 수직 기선거리 263.21 m 영상 쌍으로 제작한 결과이다. 해당 연구 지역에서는 단일 성분 x에 궤도 오차가 주어질 경우 남북 방향으로 선형의 잔여 위상이 가장 뚜렷하게 나타남을 확인하였으며 복합 성분에 x 성분이 포함될 경우 비교적으로 많은 잔여 위상이 남음을 확인하였다. 잔여 위상의 한 프린지 주기를 2 π로 두고 잔여 위상의 크기를 계산한 결과 단일 성분 x에 궤도 오차가 주어진 경우 평균 3.49 π, y 성분의 경우 0.85 π, z 성분의 경우 1.25 π로 나타났다. 복합 성분의 경우 xy 성분에서 2.63 π, xz 성분에서 2.34 π, yz 성분에서 2.12 π, xyz 성분에서 1.60 π로 계산되었다. 기존 영상의 수직 기선거리와는 무관하게 각 성분에서 나타나는 잔여 위상은 4개의 영상 쌍에서 유사한 값을 보였다. Table 4는 기존 영상의 수직 기선거리에 대해 궤도 오차가 주어진 영상의 수직 기선거리 변화량을 계산하여 나타낸 표이다. 잔여 위상이 가장 많이 남은 단일 성분 x의 경우 0.46 m로 가장 큰 수직 기선거리 변화가 나타났다.
Eq. 1은 프린지 비율과 수직 기선거리의 관계를 표현하는 식이다. ∂Φ⁄∂R 은 프린지 비율, λ은 파장, R은 경사 범위 거리, θ는 입사각, Bperp는 수직 기선거리를 의미한다. 본 연구 결과에서는 수직 기선거리의 변화율이 커질수록 프린지 비율이 증가하는 경향이 확인되었으며 이는 Eq. 1에 부합한 결과임을 확인할 수 있다.
Eq. 1
ϕR=4πλRtanθBperp
Fig. 4는 수직 기선거리로 인한 잡음의 영향이 가장 적은 2014년 11월 19일에 획득된 영상의 궤도 오차가 포함된 차분 위상간섭도인 Fig. 3A에 대해 궤도 보정을 수행한 결과이다. 간섭도상 기선거리로 인하여 나타나는 램프 형태의 선형 위상을 제거하는 2차원 다항식 위상 모델을 적용하여 보정하였으며 단일 성분 및 복합 성분 오차가 포함된 모든 차분위상간섭도에 대해 성공적으로 궤도 오차 보정이 적용되었음을 확인하였다.
본 연구에서는 TerraSAR-X monostatic pursuit 모드로 획득한 중국 Tarim 분지의 영상레이더 자료에 인위적으로 궤도 오차를 부여하여 잔여 위상을 비교 분석하였다. 2014년 10월 6일부터 2015년 2월 15일까지 획득된 영상 4쌍에 대해 차분위상간섭기법을 적용하였으며 0.5 m의 궤도 오차를 주어 잔여 위상이 나타나는 차분위상간섭도를 제작하였다. 해당 연구 지역에서는 x 성분에 주어진 궤도 오차에 의한 잔여 위상이 가장 뚜렷하게 발생하는 것을 확인하였으며 이는 x 성분 궤도 오차에 의한 수직 기선거리 변화량이 0.46 m로 크게 발생함에 따라 나타난 결과로 판단된다. 2차원 다항식 모델을 통해 임의로 부여한 궤도 오차를 제거하는 과정을 진행하였으며 위성의 단일 및 복합 성분 위치벡터에 주어진 모든 궤도 오차에 대한 보정이 성공적으로 수행되었다. 다만 기존 영상에서의 궤도 오차 성분이 없다고 가정하였기 때문에 생성된 궤도 오차 위상 영상에 기존 궤도 오차의 영향을 포함할 가능성이 있다는 한계가 존재한다. 또한 본 연구에서는 위성의 파라미터 파일 내 10개의 위치벡터 전체에 0.5 m의 고정된 궤도 오차를 적용하였기 때문에 일반적으로 나타날 수 있는 궤도 오차의 경향성과 상이할 수 있다는 한계가 있다. 위성의 위치 벡터 각 성분에 상이한 궤도 오차가 주어질 경우 선형이 아닌 복잡한 잔여 위상이 남을 것으로 예상되며 이를 해결하기 위한 개선된 궤도 보정 방법이 요구될 것으로 판단된다. 추후 연구에서는 영상 획득 시 궤도 방향, 입사각, 촬영 관측 빔 방향 및 다양한 지형 등의 요소를 고려하여 각 요소와 궤도 오차 간의 잔여 위상 특성을 평가해 보는 연구가 수행되어야 할 필요가 있다. 본 연구를 통해 위상간섭기법의 주요한 한계로 작용하는 궤도 오차에 의한 선형의 위상 성분을 정밀하게 측정하였으며 궤도 오차가 영상 처리에 어떻게 반영되는지 평가하였다. 또한 임의로 주어진 오차를 통해 발생한 잔여 위상과 패턴을 분석하여 추후 선형 및 다항식 모델과 같은 궤도 보정 기법 성능 평가 및 새로운 보정 알고리즘 개발에 활용될 수 있을 것으로 생각된다. 선형 및 복잡한 비선형 오차 위상 성분을 모델링하는 데 있어 활용될 수 있을 것으로 판단되며 위성 미션 설계 시 발생할 수 있는 궤도 오차를 예상하고 보정 성능을 검토하는 데 유용하게 사용될 수 있다. 본 연구는 정밀한 관측을 목표로 하는 위상간섭기법에 있어 위성의 위치와 관련된 궤도 위상 성분을 정확하게 보정하는 과정의 중요성을 보여주며 추후 궤도 보정 연구에 있어 유용한 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

Conflict of Interest

On behalf of all authors, the corresponding author states that there is no conflict of interest.

Funding Information

This research was supported by Ministry of Environment, under the Development of Ground Operation System for Water Resources Satellite from K-water. This work was supported in part by the National Research Foundation of Korea (NRF) grant funded by the Korean Government (MSIT) under Grant NRF-2023R1A2C1003609.

Data Availability Statement

The data that support the findings of this study are available on request from the corresponding author. The data are not publicly available due to privacy or ethical restrictions.

Fig. 1.
(A) Location of study area using OLI image and (B) MODIS image acquired by NASA. OLI, Landsat operational land imager; MODIS, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer; NASA, National Aeronautics and Space Administration.
GD-2024-0039f1.jpg
Fig. 2.
Workflow of interferometry processing.
GD-2024-0039f2.jpg
Fig. 3.
Differential interferograms showing residual phase due to simulated orbital errors. (A) November 19, 2014. (B) October 6, 2014. (C) February 15, 2015. (D) January 2, 2015.
GD-2024-0039f3.jpg
Fig. 4.
Results of applying the orbital correction to the differential interferograms including orbital error.
GD-2024-0039f4.jpg
Table 1.
List of data acquisition parameters
TerraSAR-X/TanDEM-X Value
Carrier frequency X-band (9.6 GHz)
Wavelength 3.1 cm
Orbit direction Ascending
Polarization HH
Imaging mode Stripmap
Acquisition date 2014.10.6
2014.11.19
2015.1.2
2015.2.15

SAR, synthetic aperture radar; HH, horizontal-horizontal.

Table 2.
TanDEM-X state vectors with orbital errors acquired on October 6, 2014
x (m) y (m) z (m)
original 815,163.5924 5,554,021.1156 3,984,367.4469
x 815,164.0924 5,554,021.1156 3,984,367.4469
y 815,163.5924 5,554,021.6156 3,984,367.4469
z 815,163.5924 5,554,021.1156 3,984,367.9469
xy 815,164.0924 5,554,021.6156 3,984,367.4469
xz 815,164.0924 5,554,021.1156 3,984,367.9469
yz 815,163.5924 5,554,021.6156 3,984,367.9469
xyz 815,164.0924 5,554,021.6156 3,984,367.9469
Table 3.
Residual offset standard deviation
Acquisition date Range (pixel) Azimuth (pixel)
2014.10.6 0.0055 0.0033
2014.11.19 0.0163 0.0603
2015.1.2 0.0208 0.0689
2015.2.15 0.0226 0.0676
Table 4.
Perpendicular baseline change due to simulated orbital errors
2014.11.19
2014.10.6
2015.2.15
2015.1.2
Bperp △Bperp Bperp △Bperp Bperp △Bperp Bperp △Bperp
x (m) -30.18 0.46 62.52 0.46 -177.72 0.46 262.75 0.46
y (m) -29.61 0.11 63.10 0.12 -177.16 0.11 263.32 0.11
z (m) -29.56 0.16 63.14 0.16 -177.10 0.16 263.37 0.16
xy (m) -30.07 0.35 62.63 0.35 -177.61 0.35 262.76 0.35
xz (m) -30.02 0.30 62.68 0.30 -177.56 0.30 262.91 0.30
yz (m) -29.45 0.27 63.25 0.27 -176.99 0.27 263.48 0.27
xyz (m) -29.91 0.19 62.79 0.19 -177.45 0.19 263.02 0.19
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Meta Data for Dataset
Essential
Field Sub-Category
Title of Dataset TerraSARX-X/TanDEM interferogram
DOI https://doi.org/10.22711/idr/1043
Category Geoscientific Information
Temporal Coverage 2014.10.-2015.02.
Spatial Coverage Address Tarim Basin, China
WGS84 Coordinates N 38°67′-39°22′
E 82°08′-82°59′
Personnel Name Sang-Hoon Hong
Affiliation Pusan National University
E-mail geoshong@pusan.ac.kr
CC License CC BY-NC-ND
Optional
Field Sub-Category
Summary of Dataset TerraSAR-X/TanDEM interferogram
Project Not applicable
Instrument TerraSAR-X, TanDEM-X

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      Evaluation of Residual Phase from Orbit Accuracy Using TerraSAR-X/TanDEM-X SAR Observation
      Image Image Image Image
      Fig. 1. (A) Location of study area using OLI image and (B) MODIS image acquired by NASA. OLI, Landsat operational land imager; MODIS, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer; NASA, National Aeronautics and Space Administration.
      Fig. 2. Workflow of interferometry processing.
      Fig. 3. Differential interferograms showing residual phase due to simulated orbital errors. (A) November 19, 2014. (B) October 6, 2014. (C) February 15, 2015. (D) January 2, 2015.
      Fig. 4. Results of applying the orbital correction to the differential interferograms including orbital error.
      Evaluation of Residual Phase from Orbit Accuracy Using TerraSAR-X/TanDEM-X SAR Observation
      TerraSAR-X/TanDEM-X Value
      Carrier frequency X-band (9.6 GHz)
      Wavelength 3.1 cm
      Orbit direction Ascending
      Polarization HH
      Imaging mode Stripmap
      Acquisition date 2014.10.6
      2014.11.19
      2015.1.2
      2015.2.15
      x (m) y (m) z (m)
      original 815,163.5924 5,554,021.1156 3,984,367.4469
      x 815,164.0924 5,554,021.1156 3,984,367.4469
      y 815,163.5924 5,554,021.6156 3,984,367.4469
      z 815,163.5924 5,554,021.1156 3,984,367.9469
      xy 815,164.0924 5,554,021.6156 3,984,367.4469
      xz 815,164.0924 5,554,021.1156 3,984,367.9469
      yz 815,163.5924 5,554,021.6156 3,984,367.9469
      xyz 815,164.0924 5,554,021.6156 3,984,367.9469
      Acquisition date Range (pixel) Azimuth (pixel)
      2014.10.6 0.0055 0.0033
      2014.11.19 0.0163 0.0603
      2015.1.2 0.0208 0.0689
      2015.2.15 0.0226 0.0676
      2014.11.19
      2014.10.6
      2015.2.15
      2015.1.2
      Bperp △Bperp Bperp △Bperp Bperp △Bperp Bperp △Bperp
      x (m) -30.18 0.46 62.52 0.46 -177.72 0.46 262.75 0.46
      y (m) -29.61 0.11 63.10 0.12 -177.16 0.11 263.32 0.11
      z (m) -29.56 0.16 63.14 0.16 -177.10 0.16 263.37 0.16
      xy (m) -30.07 0.35 62.63 0.35 -177.61 0.35 262.76 0.35
      xz (m) -30.02 0.30 62.68 0.30 -177.56 0.30 262.91 0.30
      yz (m) -29.45 0.27 63.25 0.27 -176.99 0.27 263.48 0.27
      xyz (m) -29.91 0.19 62.79 0.19 -177.45 0.19 263.02 0.19
      Essential
      Field Sub-Category
      Title of Dataset TerraSARX-X/TanDEM interferogram
      DOI https://doi.org/10.22711/idr/1043
      Category Geoscientific Information
      Temporal Coverage 2014.10.-2015.02.
      Spatial Coverage Address Tarim Basin, China
      WGS84 Coordinates N 38°67′-39°22′
      E 82°08′-82°59′
      Personnel Name Sang-Hoon Hong
      Affiliation Pusan National University
      E-mail geoshong@pusan.ac.kr
      CC License CC BY-NC-ND
      Optional
      Field Sub-Category
      Summary of Dataset TerraSAR-X/TanDEM interferogram
      Project Not applicable
      Instrument TerraSAR-X, TanDEM-X
      Table 1. List of data acquisition parameters

      SAR, synthetic aperture radar; HH, horizontal-horizontal.

      Table 2. TanDEM-X state vectors with orbital errors acquired on October 6, 2014

      Table 3. Residual offset standard deviation

      Table 4. Perpendicular baseline change due to simulated orbital errors


      GEO DATA : GEO DATA
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