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@@ -0,0 +1,308 @@
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# PyINT LT-1 DEM 几何链定位实验
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**日期**: 2026-04-20
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**状态**: 实验设计
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**目标问题**: 验证 LT-1 在 PyINT/Gamma 中 `coreg/init_offsetm` 失败，是否由 DEM 本体问题引起，还是由 DEM 参与的几何映射链条引起
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## 1. 结论先行
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这轮实验不再直接回答“轨道是不是问题”，而是专门回答下面这个问题:
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> `init_offsetm` 报错里的大量 `zero values in MLI1 image patch`，究竟是 DEM 文件本身有问题，还是 `DEM -> rdc_trans -> geocode -> mli0` 这一条几何映射链条有问题。
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当前更值得优先验证的是:
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1. `HGTSIM` 是否本身就存在异常空洞或覆盖错误
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2. `lt0` 是否把参考图映射到了错误位置
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3. `mli0` 的中心 `512 x 512` patch 是否天然就是大面积 0
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4. `mli0` 与 `Samp` 的有效重叠区是否根本不在图像中心
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## 2. 已知事实
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当前 `coreg_gamma.py` 的关键顺序是:
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- `rdc_trans`
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- `geocode`
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- `create_diff_par`
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- `init_offsetm mli0 Samp diff0 1 1`
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也就是说，`init_offsetm` 当前比较的是:
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- `MLI1 = mli0`
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- `MLI2 = Samp`
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而不是直接比较 DEM。
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已完成的 A/C/D 轨道实验说明:
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1. 只改 state vector，`init_offsetm` 的 zero-count 会下降
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2. 但下降后仍然失败
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3. `ORB_filt_spline.py` 已经基本认可重写后的轨道
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这说明:
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- 轨道确实影响几何
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- 但当前失败不太像“只有轨道问题”
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- DEM 相关的几何映射链条值得单独定位
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## 3. 三类假设
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### H1: DEM 本体问题
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DEM 文件本身有问题，例如:
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- 覆盖范围不对
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- 裁剪窗口不对
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- sidecar / 投影信息不对
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- 高程值大面积异常或空洞
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若 H1 成立，则更换 DEM 源后应显著改变 `HGTSIM` 和 `mli0` 的空洞模式。
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### H2: DEM 几何链问题
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DEM 文件本身可用，但 LT-1 导入几何、轨道或 `generate_rdc_dem` 中间步骤有问题，导致:
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- `rdc_trans` 查找表偏移
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- `geocode` 后的 `mli0` 被映射到错误位置
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- `mli0` 中心 patch 与 `Samp` 根本不重叠
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若 H2 成立，则即使更换 DEM，本质失败形态也可能不变；但改变轨道或几何参数时，`mli0` 的零值分布会跟着变化。
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### H3: patch 选取问题
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`mli0` 与 `Samp` 不是完全不重叠，而是图像中心不是有效重叠区。
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若 H3 成立，则:
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- 全图并非都坏
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- 换 `rpos/azpos` 后，`init_offsetm` 可能在其他 patch 上能工作
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## 4. 实验原则
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这轮实验尽量不跑整条生产链，只盯 `init_offsetm` 之前的中间产物。
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固定不变:
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- 同一批 3 景 LT-1 数据
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- 同一个 master: `20230726`
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- 同一套 looks 参数
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- 同一份 PyINT/Gamma 环境
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允许变化:
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- DEM 来源
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- 是否启用精轨重写
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- `init_offsetm` 的 patch 位置
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优先观测对象:
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- `HGTSIM`
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- `lt0`
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- `mli0`
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- `Samp`
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- `diff0`
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## 5. 分层实验设计
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### Layer 1: 不改 DEM，先看中间产物
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目的: 判断当前 DEM 链条到底在哪一步开始“空掉”。
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#### 组 L1-A: 基线组
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使用当前已经失败的 case，导出并统计:
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- `HGTSIM`
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- `lt0`
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- `mli0`
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- `Samp`
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对每个文件都做:
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1. 全图零值比例
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2. 中心 `512 x 512` patch 零值比例
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3. 中心 patch 的最小值、最大值、均值
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4. 快速可视化图
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判定意义:
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- 如果 `HGTSIM` 自身就明显异常，优先怀疑 DEM 或 `generate_rdc_dem`
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- 如果 `HGTSIM` 正常而 `mli0` 异常，优先怀疑 `lt0/geocode`
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- 如果 `mli0` 正常但中心 patch 不在有效重叠区，优先怀疑 patch 选取
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#### 组 L1-B: 精轨重写对照组
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复用已经跑过的精轨重写 case，只比较:
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- `HGTSIM`
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- `mli0`
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- `Samp`
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判定意义:
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- 如果只改轨道，`mli0` 的零值分布就跟着变，说明问题不在 DEM 文件本体
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- 如果 `HGTSIM` 也明显变化，说明 DEM 映射结果强依赖 `.slc.par` 几何
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### Layer 2: 改 DEM 源，固定几何
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目的: 判断 DEM 文件本身是否是主因。
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#### 组 L2-A: 当前 DEM
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使用当前 `prepared_dem_source`，作为基线。
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#### 组 L2-B: 替代 DEM
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推荐优先选一个同区域、同分辨率级别、不同来源的 DEM，例如:
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- 已有的另一份系统 DEM
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- 或成功 ENVI/IDL 任务中使用过的 DEM
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要求:
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- 不改 `.slc.par`
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- 不改轨道
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- 只重跑 `makedem_pyint -> generate_rdc_dem`
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判定意义:
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- 如果换 DEM 后 `HGTSIM/mli0` 明显改善，DEM 本体有嫌疑
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- 如果几乎不变，DEM 本体不是主因
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#### 组 L2-C: 合成平坦 DEM
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用一个覆盖相同区域、常数高程的测试 DEM。
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这组不是为了出正确结果，而是为了测试:
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- 失败是否强依赖真实地形起伏
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- 还是只要进入几何映射链就已经错位
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判定意义:
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- 如果平坦 DEM 仍在同一位置失败，说明不是高程细节导致
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- 如果平坦 DEM 反而明显改善，则真实 DEM 参与的映射可能存在投影或裁剪问题
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### Layer 3: 不改 DEM，扫描 patch 位置
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目的: 判断中心 patch 是否只是选错了地方。
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方法:
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- 保持 `mli0`、`Samp`、`diff0` 不变
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- 只改变 `init_offsetm` 的:
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- `rpos`
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- `azpos`
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- 在图像中心周围做稀疏网格扫描
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推荐:
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- 先做 `5 x 5` 或 `7 x 7` 网格
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- patch 大小仍保持默认 `512`
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每个点记录:
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- 是否报 zero-patch 错误
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- zero-count
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- 是否能进入下一步
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判定意义:
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- 如果某些位置能通过，说明不是整幅图都坏，而是中心 patch 选取不对
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- 如果所有位置都报大面积 0，更像几何链整体错位
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## 6. 关键观测指标
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### DEM 相关
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1. `HGTSIM` 是否生成成功
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2. `HGTSIM` 的全图与中心 patch 零值比例
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3. `HGTSIM` 是否存在明显空洞、条带或边界错切
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### 几何映射相关
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1. `lt0` 是否可用
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2. `mli0` 的全图与中心 patch 零值比例
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3. `mli0` 与 `Samp` 的有效像元重叠比例
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4. `mli0` 与 `Samp` 是否在中心 patch 上具有相似纹理
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### `init_offsetm` 相关
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1. 是否仍失败在同一位置
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2. zero-count 是否显著下降
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3. 换 patch 位置后是否存在可工作区域
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## 7. 推荐输出物
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每轮实验至少产出:
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- 中间产物清单
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- 每个文件的统计 JSON
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- 快速可视化 PNG/TIF
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- 一张对照表
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推荐的统计字段:
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```json
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{
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"case": "L1-A_baseline",
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"file": "mli0",
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"width": 0,
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"lines": 0,
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"global_zero_ratio": 0.0,
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"center_patch_zero_ratio": 0.0,
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"center_patch_size": 512,
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"nonzero_overlap_with_samp": 0.0
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}
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```
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## 8. 判定标准
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### 支持“DEM 本体问题”的证据
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1. 更换 DEM 后，`HGTSIM` 和 `mli0` 的空洞模式大幅变化
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2. 同一套几何下，只有某一份 DEM 会触发大面积零值
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3. 合成平坦 DEM 能显著改善中心 patch
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### 支持“DEM 几何链问题”的证据
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1. `HGTSIM` 看起来基本正常，但 `mli0` 大面积为 0
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2. 只改轨道或 `.slc.par`，`mli0` 零值分布就发生变化
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3. 换 DEM 后失败模式基本不变
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### 支持“patch 选取问题”的证据
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1. 中心 patch 失败，但偏移后的 patch 可以工作
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2. `mli0` 与 `Samp` 在全图上存在局部重叠区，只是中心不对
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## 9. 推荐的最小闭环
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不建议一上来就换很多 DEM。最小闭环应按这个顺序:
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1. 先做 Layer 1
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- 对现有基线 case 和精轨重写 case 提取 `HGTSIM/lt0/mli0/Samp` 统计和快视图
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2. 再做 Layer 3
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- 扫描 `init_offsetm` 的 `rpos/azpos`
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3. 只有在 Layer 1/3 仍无法判断时，再做 Layer 2 换 DEM
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原因:
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- 这能先区分“DEM 文件坏了”与“中心 patch 选错了”
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- 也能避免过早把问题全部甩给 DEM
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## 10. 推荐下一步
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推荐直接执行两个子实验:
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1. 中间产物审计实验
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- 把 A 组和 C 组的 `HGTSIM/lt0/mli0/Samp` 取出来做零值统计和快视图
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2. `init_offsetm` patch 扫描实验
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- 在同一 case 上只扫描 `rpos/azpos`
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如果这两步做完后发现:
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- `mli0` 全图都坏，再优先查 `generate_rdc_dem` 和 LT-1 导入几何
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- 只有中心 patch 坏，再优先查 patch 选取
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- 换 DEM 才有明显改善，再回到 DEM 本体问题
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这轮实验的目的不是立刻修好 `coreg`，而是把“DEM 文件问题”和“DEM 几何链问题”从概念判断变成可测的证据链。
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