Problematyka wykorzystania interferometrii satelitarnej w badaniach geologicznych

• Autorzy: Graniczny M. , Bovenga F. , Kowalski Z. , Perski Z. , Piątkowska A. , Surała M. , Uścinowicz S. , Wasowski J. , Zdanowski A.

Warianty tytułu

EN

Issues concerning the application of satellite interferometry in geological investigations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono problematykę wykorzystania interferometrii radarowej do badania geodynamiki i ruchów powierzchni terenu wybranych obszarów Polski. Zinterpretowano wyniki tej metody dla Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) oraz południowego wybrzeża Bałtyku w rejonie Zatoki Gdańskiej. Omówiono możliwości i ograniczenia satelitarnej techniki radarowej do badania analizy przemieszczeń powierzchni terenu. Dla obszaru GZW zastosowano dwie metody: PSI (satelity ERS-1 i ERS-2) oraz DifSAR (japoński satelita ALOS), które wykazały dużą użyteczność w badaniach osiadań terenu na obszarach górniczych i pogórniczych. Do analizy geodynamiki południowego wybrzeża Bałtyku w rejonie Zatoki Gdańskiej zastosowano metodę PSI. Zaobserwowano, że przeważająca część aglomeracji Gdańska, Gdyni i Sopotu jest stabilna lub prawie stabilna. Jednym z wyjątków jest obszar rafinerii gdańskiej, gdzie odnotowano osiadania sięgające –12 mm/rok. Stwierdzono, że interferometria radarowa jest bardzo przydatna do oceny ruchów powierzchni terenu – zagadnienia często rozpatrywanego w praktyce geologiczno-inżynierskiej.

EN

The questions of the satellite interferometry method application for research studies of the geodynamics and ground movements in selected areas of Poland have been presented in this paper. The results of interferometric analysis from Upper Silesian Coal Basin (USCB) and Southern Baltic Coasts in the region of Gdańsk Bay were revealed. The advantages and limitations of the satellite interferometry for the ground movements studies have been also discussed. In the USCB area two interferometric methods were applied: PSI (based on the analysis of the data from satellites ERS-1 and ERS-2) and DifSAR (based on the analysis of the data from the Japanese satellite – ALOS). The results of interpretation have shown big utility for investigations of subsidence at the mining and post mining areas. On the basis of the PSI analysis of Southern Baltic Coasts several interesting phenomena have been observed. It was confi rmed that predominant part of Gdańsk-Gdynia-Sopot agglomeration is stable or nearly stable. One exception has been observed in the region of the Gdańsk Refinery, where the subsidence rate of 12 mm/year was confi rmed. On the basis of the presented examples it could be concluded that the satellite interferometry is extremely useful for ground movement studies in the engineering-geological practice.

Słowa kluczowe

PL

interferometria radarowa; teledetekcja satelitarna; deformacje terenu; ruchy powierzchni terenu; geologia inżynierska

EN

satellite interferometry; satellite remote sensing; terrain deformations; ground motions; engineering geology

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 446 (1)
• Strony: 53--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Graniczny M.

• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Bovenga F.

• CNR-ISSIA, Via Amendola 122/D, 70126, Bari, Włochy

autor

Kowalski Z.

• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Perski Z.

• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Karpacki, ul. Skrzatów 1, 31-560 Kraków

autor

Piątkowska A.

• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Surała M.

• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Uścinowicz S.

• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Geologii Morza, ul. Kościerska 5, 80-328 Gdańsk

autor

Wasowski J.

• CNR-IRPI, Via Amendola 122/I, 70126, Bari, Włochy

autor

Zdanowski A.

• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Górnośląski, ul. Królowej Jadwigi 1, 41-200 Sosnowiec

Bibliografia

• [1] BOVENGA F., REFICE A., NUTRICATO R., GUERRIERO L., CHIARADIA M.T., 2004 — SPINUA: a flexible processing chain for ERS/ENVISAT long term interferometry. Proceedings of ESA-ENVISAT Symposium, Salzburg, Austria, 6–10 September.
• [2] CZARNOGÓRSKA M., GRANICZNY M., KOWALSKI Z., WEGMULLER U., 2009a — Using ALOS PALSAR, Envisat ASAR and ERS data for monitoring of subsidence and related ground failures in Upper Silesian Coal Basin, Southern Poland. EGU (European Geosciences Union) General Assembly 2009, Vienna, Austria, 19–24 April 2009. Geophys. Res. Abstracts, 11.
• [3] CZARNOGÓRSKA M., GRANICZNY M., UŚCINOWICZ S., NUTRICATO R., TRIGGIANI S., NITTI D.O., BOVENGA F., WASOWSKI J., 2009b — PSI analysis of ground deformations along the south-western coast of the gulf of Gdansk (Poland). Proceedings of the Workshop Fringe 2009, 30 November – 4 December 2009, Frascati, Italy. ESA SP-677, March 2010.
• [4] DUBIŃSKI J., STEC K., 2001 – Relationship between focal mechanism parameters of mine tremors and local strata tectonics. Dynamic rock mass response to mining. The South African Institute of Mining and Metallurgy, Johannesburg, 113–118.
• [5] FERRETTI A., PRATI C., ROCCA F., 2000 — Nonlinear subsidence rate estimation using permanent scatterers in differential SAR interferometry. IEEE Trans. Geosc. Remote Sens., 38, 5: 2202–2212.
• [6] FERRETTI A., PRATI C., ROCCA F., 2001 — Permanent scatterers in SAR interferometry. IEEE Trans. Geosc. Remote Sens., 39, 1: 8–20.
• [7] FRANKOWSKI Z., 2005 — Atlas geologiczno-inżynierski aglomeracji katowickiej, zrealizowany przez Katowickie Przedsiębiorstwo Geologiczne. Państwowy Instytut Geologiczny, Przedsiębiorstwo Geologiczne we Wrocławiu PROXIMA.
• [8] JURA D., 1995 — Young-Alpine morphotectonics of the Silesian Carpathian Foredeep and the recent geodynamics of the Upper Silesian Coal Basin. Techn. Posz. Geol. Geosynopt. Geoterm., 95, 3: 13–21.
• [9] JURA D., 1999 — Young-Alpine Kłodnica Fault scarps of the metacarpathian in the Silesian Upland. Techn. Poszuk. Geol. Geosynopt. i Geoterm, 1: 52–56.
• [10] KOWALCZYK A., 2006a — Nowa mapa współczesnych pionowych ruchów skorupy ziemskiej na obszarze Polski. Cały kraj się obsuwa. Geodeta, 8: 45–48.
• [11] KOWALCZYK A., 2006b — Wyznaczenie modelu ruchów pionowych skorupy ziemskiej na obszarze Polski (praca doktorska). UWM, Olsztyn.
• [12] KRAWCZYK A., PERSKI Z., HANSSEN R.F., 2007 — Application of ASAR interferometry for motorway deformation monitoring. ESA ENVISAT Symposium, Montreux, Switzerland, 23–27 April 2007.
• [13] KRAWCZYK A., PERSKI Z., MARINKOVIĆ P., HANSSEN R., 2008 — Evaluation of TerraSAR-X InSAR for the measurements of mining subsidence. 3-rd TerraSAR-X Science Team Meeting, 25–26 November 2008, Oberpfaffenhofen, Germany.
• [14] LASOCKI S., IDZIAK A.F., 1998 — Dominant directions of epicentre distribution of regional mining induced seismicity series in Upper Silesia Coal Basin. Pure Appl. Geophys., 153, 1: 21–40.
• [15] LISZKOWSKI J., 1982 — Geneza pola współczesnych pionowych ruchów skorupy ziemskiej na obszarze Polski. Rozpr. UW, 174.
• [16] MIREK K., ISAKOW Z., 2009 — Wstępna analiza danych satelitarnych interferometrii radarowej z południowo-zachodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. W: Warsztaty 2009 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie. Mat. Symp.: 228–234.
• [17] MOJSKI J.E., 1979 — Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski 1:50 000, ark. Gdańsk. Inst. Geol., Warszawa.
• [18] PERSKI Z., 1999 — Osiadania terenu GZW pod wpływem eksploatacji podziemnej określane za pomocą satelitarnej interferometrii radarowej (InSAR). Prz. Geol., 2: 171–174.
• [19] PERSKI Z., MRÓZ M., 2008 — Współczesna aktywność geodynamiczna wybrzeża Bałtyku w świetle wyników badań satelitarnej interferometrii radarowej InSAR, PSInSAR. W: XVI Ogólnopolskie Sympozjum Naukowe „Geoinformacja obrazowa w świetle aktualnych potrzeb”, Międzyzdroje 15–17 października 2008. Streszczenie. Arch. Fotogram., Kartogr. Teledet., 18: 509–517.
• [20] PERSKI Z., KETELAAR G., MRÓZ M., 2007 — Interpretacja danych Envisat/ASAR o przemiennej polaryzacji na obszarach zurbanizowanych w kontekście charakterystyki stabilnych rozpraszaczy (persistent scatterers). Arch. Fotogram. Teledet., 16: 467–482.
• [21] PILECKA E., 2006 — Związek lineamentów z sejsmicznością indukowaną na terenach górniczych Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. IGSMiE PAN, Warszawa.
• [22] WASOWSKI J., FERRETTI A., 2007 — Detecting site instability hazards with SAR interferometry. W: New Developments and Challenges in Remote Sensing (eds Z. Oluic, Z. Bochenek): 707–713. Milpress, Rotterdam.
• [23] WYRZYKOWSKI T., 1985 — Map of recent vertical movements of the Earth crust on the territory of Poland 1:2 500 000. Instytut Geodezji i Kartografii, Warszawa.

Uwagi

PL

Artykuł w części: Geologia inżynierska w zagospodarowaniu przestrzennym

EN

Article in the part: Engineering geology in spatial planning