ICC-Interferometria-radar-eines-i-aplicacions-00002f

Coordinació de l’activitat: Institut Cartogràfic de Catalunya (ICC)

Període: Activitat continuada

 

Objectiu:

Estudi continuat d’algorismes i mètodes de processament de dades dels radars d’obertura sintètica interferomètrics (InSAR) per determinar elevacions del terreny. Aplicació de la interferometria diferencial al seguiment de fenòmens de subsidència a partir de les dades dels satèl·lits ERS 1 i 2. Anàlisi d’aplicacions de polarimetria SAR.

 

Descripció:

Els radars d’obertura sintètica (SAR) proporcionen dos tipus d’informació: la intensitat del retorn del senyal i una fase relacionada amb la distància entre el sensor i l’objecte observat. Aquesta fase és la informació que s’utilitza per determinar elevacions del terreny a partir de l’interferograma de dues imatges que es capten des de posicions lleugerament diferents.

 

• 1. L’ICC ha desenvolupat el programari Differential Interferometry Software of ICC (DISICC). Aquest programari, amb unes dades d’entrada adequadament escollides, permet reduir els nivells de soroll i crear mapes de deformació de terreny i models digitals d’elevacions (MDE) de grans superfícies. S’ha desenvolupat un programari per determinar elevacions del terreny en zones tropicals i boreals cobertes de núvols quasi permanentment.
• 2. Quan s’empra la fase de dues imatges preses des de la mateixa posició, però en dos moments diferents, es poden mesurar les diferències que s’han produït en el terreny a causa d’esllavissades, terratrèmols o subsidències. L’ICC ha desenvolupat un sistema que fa ús d’aquest tècnica per determinar canvis altimètrics tan petits com 1 cm/any a partir d’imatges del radar d’obertura sintètica (SAR) dels satèl·lits ERS i ENVISAT. En el projecte s’han estudiat casos reals de subsidències i s’han comparat els resultats obtinguts per aquesta tècnica amb mesures d’anivellació de precisió al camp. Els resultats han estat prou bons com per a poder combinar aquesta tècnica amb les mesures puntuals de gran precisió i així poder fer el control permanentment d’un territori molt més extens, a un cost reduït. Per assolir aquest desenvolupament s’ha modificat el programari per treballar amb un conjunt d’interferogrames ALOS-PALSAR, imatges d’alta resolució dels satèl·lits RadarSat-2 i CosmoSkuMed i dades polarimètriques per millorar la densitat espacial i la precisió de les estimacions de les deformacions. Sovint, però, els mapes de les zones de subsidències detectades queden sense informació en sortir de les àrees urbanes, ja que el fet de treballar amb sensors radar d’alta freqüència provoca que les imatges només siguin coherents en zones urbanes. Per estendre l’anàlisi fora d’aquestes zones s’han instal·lat una sèrie de tríedres reflectors sobre el terreny per monitoritzar-ne els moviments. (com es pot veure en la descripció del projecte PISAR de l’ICC)
• 3. Per donar continuïtat als treballs iniciats en el projecte PISAR, d’aplicar polarimetria per detectar els moviments del terreny, s’amplia l’àmbit d’actuació estudiant en una primera fase les metodologies existents per processar dades SAR polarimètriques, per continuar aprofundint en l’estudi d’aplicacions concretes. Així doncs, s’inicia l’estudi de la influència de la polarimetria dels nous sensors radars i la seva aportació a les aplicacions temàtiques de teledetecció, en concret a la detecció de canvis i a la cartografia d’usos del sòl.

  Referències bibliogràfiques: Blanco, P.; Arbiol, R.; Pèrez, F.: Técnicas de Interferometría diferencial SAR para monitorización de deformaciones en un entorno multisensor. XIII Congreso de la Asociación Española de Teledetección, pàg. 553-556. Calatayud, 2009. Blanco, P.; Pipia,L; Pèrez,F. Arbiol, R.: Improving the density of coherent pixels in DInSAR with Multiple Images Techniques employing band and polarimetric combinations for deformation monitoring. Fringe 09. ESA-ESRIN. Frascati, 2009.

Imatge 1

Mapa de qualitat de fase (coherència) del àrea del Bages per ENVISAT (banda C) i PALSAR (banda L).

Imatge 2

Mapa de velocitat lineal de subsidència a Cardona