Zastosowanie metod interferometrii radarowej InSAR do badania naturalnych ruchów powierzchni terenu w Polsce. Projekt GEO-In-SAR

• Autorzy: Perski Z. , Mróz M.

Warianty tytułu

EN

Application of sar interferometric (insar) methods for the study of natural earth surface displacements in Poland. GEO-In-SAR project

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono problematykę wykorzystania metod satelitarnej interferometrii radarowej InSAR i jej najnowszej odmiany PSInSAR bazującej na obiektach punktowych tzw. rozpraszaczach stabilnych, do badania współczesnej geodynamiki wybranych obszarów Polski. Scharakteryzowane zostały poligony badawcze „Warmia”, „Podhale” i „Otmuchów”. Omówiono zastosowana metodykę PSInSAR a także problemy związane z przetwarzaniem danych ich analiza oraz interpretacja wyników. Z uwagi na ograniczenia techniczne w ramach projektu analiza PS przeprowadzona została dotychczas jedynie dla wybranych obszarów w ramach poligonów badawczych We wszystkich przypadkach uzyskano zadowalające zagęszczenie rozpraszaczy stabilnych (PS). Otrzymane wyniki pomiarów deformacji są obecnie poddawane wnikliwym analizom. Wstępne analizy wykazały, że w niektórych przypadkach konieczne będzie powtórne generowanie punktów PS dla nieco większego obszaru. Wykazano, _e analizy punktów PS dla celów geodynamicznych nie da się prowadzić w oderwaniu od samej metodyki PSInSAR. Dotychczasowe wyniki pozwalają mieć nadzieje, że dane PSInSAR w istotny sposób przyczynia się do wzbogacenia wiedzy na temat współcześnie zachodzących deformacji na terenie Polski oraz zweryfikowania lub zmodyfikowania hipotez o charakterze deformacji i w niektórych przypadkach pozwolą na uszczegółowienie modeli geofizycznych deformacji.

EN

This paper presents problems related to the applications of SAR interferometry and its newest branch Persistent Scatterers Interferometry in geodynamical research of selected areas in Poland. Three study areas of “Warmia”, “Podhale” and “Otmuchów” were characterized. The methodology employed was described and problems associated with analysis and interpretation of PSInSAR data were highlighted. Due to technical problems with large data processing, only some smaller areas were processed. In all cases, the resultant PS densities were high and thus allowed further analysis. However, in the recent stage of the project, the detection of deformation was possible, but its detailed interpretation is still very difficult. The preliminary interpretations show that, in some cases, the processed area was too small and the data needed reprocessing. It was shown that, in case of geodynamical analysis, the data cannot be interpreted separately, without in-depth knowledge of PSInSAR processing and the parameters applied. The authors hope that PSInSAR data will significantly improve the knowledge on recent dynamics of the Earth crust in Poland and give an input to verification of geophysical models and hypotheses.

Słowa kluczowe

PL

satelitarna interferometria radarowa (InSAR); pionowe ruchy skorupy ziemskiej; pomiary deformacji; teledetekcja satelitarna; geodynamika

EN

SAR interferometry (InSAR); vertical earth crust movements; deformation measurements; satellite remote sensing; geodynamics

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 17b
• Strony: 613--624
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Perski Z.

• Katedra Geologii Podstawowej, Wydział Nauk o Ziemi, Uniwersytet Śląski

autor

Mróz M.

• Katedra Fotogrametrii i Teledetekcji, Uniwersytet Warmińsko - Mazurski w Olsztynie

Bibliografia

• 1.Adam, N., Kampes, B.M., Eineder, M., Worawattanamateekul, J., Kircher, M., 2003. The development of a scientific permanent scatterer system, ISPRS Workshop High Resolution Mapping from Space, Hannover, Germany, . s. 6 CD-ROM
• 2.Bamler, R., Hartl, P., 1998. Synthetic aperture radar interferometry. Inverse Problems, 14, s. R1-R54.
• 3.Berardino, P., Fornaro, G., Lanari, R., Sansosti, E., 2002. A New Algorithm for Surface Deformation Monitoring Based on Small Baseline Differential SAR Interferograms. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol, 40(11), s. 2375-2383.
• 4.Ferretti, A., Prati, C., Rocca, F., 2000. Nonlinear Subsidence Rate Estimation using Permanent.
• 5.Scatterers in Differential SAR Interferometry. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 38(5), s. 2202-2212.
• 6.Ferretti, A., Prati, C., Rocca, F., 2001. Permanent Scatterers in SAR Interferometry. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 39(1), s. 8-20.
• 7.Gierwielaniec, J., Wozniak, J., 1981. Ocena Współczesnej aktywności tektonicznej uskoku sudeckiego brzeżnego w świetle archiwalnych materiałów niwelacyjnych, III Sympozjum Współczesne i Neotektoniczne Ruchy Skorupy Ziemskiej w Polsce, Wrocław, s. 109-123.
• 8.Goldstein, R.M., Zebker, H.A., Werner, C.L., 1988. Satellite radar interferometry: Twodimensional phase unwrapping. Radio Science, Vol. 23(4), s. 713-720.
• 9.Grzempowski, P., Cacon, S., 2005. The cause analysis of benchmark movements in the city of Wrocław. Reports on Geodesy, Vol. 74(3), s. 271-281.
• 10.Hooper, A., Zebker, H., Segall, P., Kampes, B., 2004. A new method for measuring deformation on volcanoes and other non-urban areas using InSAR persistent scatterers. Geophysical Research Letters, Vol. 31, L23611, doi:10.1029/2004GL021737.
• 11.Ketelaar, G., Leijen, F.v., Marinkovic, P., Hanssen, R., 2006. On the use of Point Target Characteristics in the Estimation of Low Subsidence Rates due to Gas Extraction in Groningen, the Netherlands, Fourth International Workshop on ERS/Envisat SAR Interferometry, `FRINGE05', Frascati, Italy, 28 Nov-2 Dec 2005, s. 6 CD-ROM.
• 12.Krawczyk, A., Perski, Z., 2000. Application of satellite radar interferometry on the areas of underground exploitation of copper ore in LGOM – Poland, 11th International Congress of the International Society for Mine Surveying. AGH, Kraków, s. 209-218.
• 13.Leijen, F.J.v., Perski, Z., Hanssen, R.F., 2006. Error propagation and data quality assessment for ASAR persistent scatterer interferometry, European Conference on Synthetic Aperture Radar, Dresden, Germany, 16-18 May 2006, s. 6. CD-ROM.
• 14.Massonnet, D., Feigl, K.L., 1998. Radar interferometry and its application to changes in the earth's surface. Reviews of Geophysics, Vol. 36(4), s. 441-500.
• 15.Perissin, D., Prati, C., Engdahl, M., Desnos, Y.L., 2005. Validating the SAR wave-number shift principle with ERS-Envisat PS coherent combination. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 44(9), s. 2343 - 2351.
• 16.Perski, Z., 1999. Zakres interpretowalności osiadań terenu za pomocą satelitarnej interferometrii radarowej (InSAR). Archiwum Fotogrametrii i Teledetekcji, 9, s. 191-201.
• 17.Perski, Z., Chybiorz, R., Nita, J., 2001. Monitoring osiadań terenu pod wpływem eksploatacji górniczej metoda satelitarnej interferometrii radarowej. Archiwum Fotogrametrii i Teledetekcji, Vol. 11, s. 35-40.
• 18.Perski, Z., Jura, D., 1999. ERS SAR Interferometry for the Land Subsidence Detection in Coal Mining Areas, Earth Observation Quartery 63, s. 25-29.
• 19.Perski, Z., Ketelaar, G., Mróz, M., 2007. Interpretacja danych Envisat/ASAR o przemiennej polaryzacji na obszarach zurbanizowanych w kontekście charakterystyki stabilnych rozpraszaczy (persistent scatterers). Archiwum Fotogrametrii i Teledetekcji, Vol. 16, s. 467-482.
• 20.Porzycka, S., Leśniak, A., 2007. Przetwarzanie obrazów radarowych technika PSInSAR – opis metody. Archiwum Fotogrametrii i Teledetekcji, Vol. 17, w druku.
• 21.Rosen, P., Hensley S., Joughin, I.R., Li, F.K., Madsen S., Rodriguez, E., Goldstein R., 2000.
• 22.Synthetic Aperture Radar Interferometry. Proceedings of the IEEE, Vol. 88(3), s. 333-382.