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Aplicaciones de Interferometría SAR

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Vídeo 1

Hola a todos y bienvenidos a la nueva discusión, que es básicamente la parte 2 de la técnica de interferometría SAR y muy brevemente primero, vamos a ver esta figura de nuevo. Como antes también mientras discutíamos la detección remota de microondas activa la detección remota de microondas discutimos esta cifra, pero muy brevemente voy a traer que en la interferometría SAR estas señales SAR básicamente, como también se discutió que contienen básicamente la amplitud y la información de fase y esta amplitud y básicamente muestra la fuerza de la respuesta del radar. Y la fase es la fracción de una onda sinusoidal completa que estamos viendo aquí un ciclo completo de onda sinusoidal como una sola longitud de onda SAR. Así que, cuando se completa la onda sinusoidal es allí que se convierte en el; nuestra longitud de onda aquí que estamos viendo aquí y en esta fase de la imagen SAR determinada y básicamente principalmente por la distancia entre la antena de satélites y los objetivos de tierra. Por lo tanto, esta fase se basa básicamente en la cantidad de la antena es entre el objetivo y la antena. Por lo tanto, en función de eso se descubre. Ahora interferométrico porque si se han producido deformaciones terrestres, entonces debería haber alguna diferencia de fase si no se han producido deformaciones terrestres, entonces no estaremos viendo esas diferencias. Por lo tanto, lo que nosotros, pero explica básicamente la diferencia de fase entre las 2 observaciones de radar complejas. En primer lugar, complejo a través de análisis de números complejos, de forma que pueda haber un par entre los cambios que se hayan producido. Y estos cambios traerán la diferencia de fase entre estas 2 escenas y que se pueden explotar para generar interferogramas. Y luego, por supuesto, tiene que ser de la misma zona y tomado de posición de sensor ligeramente diferente, porque no es posible todo el tiempo. Para tener una posición exacta del sensor o plataforma en un espacio. Por lo tanto, incluso si hay una distancia de línea de base perpendicular de línea base razonable, no es un problema todavía se puede derivar o se puede extraer el interferograma y esto extrae la información a distancia sobre el terreno de la Tierra. Así, de esta manera podemos explotar la interferometría SAR. Ahora cuando combinamos la fase de estas 2 imágenes o aparecen después del registro co. Anteriormente también mencioné que este registro de co es muy importante, si 2 escenas han sido sólo co registrado muy bien, entonces estos producirán buenos resultados. Así, después de este coregistro se puede generar el interferograma donde la fase está altamente correlacionada a la topografía del terreno. En general, esta es la situación en la que nuestras fases están relacionadas con la topografía del terreno y los patrones de deformación pueden ser mapeados. Debido a que si las fases cambian una topografía se elimina de los interferogramas, la diferencia entre los productos resultantes lo hará, el patrón de deformación de la superficie. Por lo tanto, en la interferometría SAR, lo que hacemos primero también generamos un modelo de elevación digital usando ese par de la misma área. Y ese modelo de elevación digital se utiliza entonces para restar de bajo el interferograma. Y por eso y esto decimos como interferometría diferencial o DinSAR también, por lo que básicamente no es puramente InSAR para Estudios de Información en tierra, es básicamente DinSAR, voy a explicar de nuevo que se toma un par primero un modelo de elevación digital de la zona se estima se derivan y ese modelo de elevación digital se utiliza más adelante para restar de interferongramos y luego se obtiene un producto. Que no tendrá ningún efecto de la topografía o mínimo el efecto mínimo de la topografía y a través de esta resta y luego el producto se llama interferometría diferencial o interferogramas diferenciales. Permítanme que les dé un ejemplo. Que es uno de los ejemplos muy hermosos y la deformación del suelo inducida por un evento de terremoto que ocurrió el 26 de diciembre de 2003. Y un nombre en lugar de Bam es Bam Irán y la magnitud fue de 6.6. Se han tomado las 2 escenas a un par y la 1 escena del tercer diciembre de 2003 y otra de 11 de febrero de 2004. Y esto por supuesto, el ENVISAT son nuestros datos. Y el aquí y la línea base y la diferencia sólo tenía 14 metros que es muy bueno para conducir tales interferogramas y estos datos ENVISAT y fue implícito. Y estos acuerdos son el interferograma se generó y como se discutió en la discusión anterior, que estos flecos y el color de estos flecos, los cambios en los colores o patrón de estos colores se puede utilizar para contar el número de flecos 1. No sólo eso, sino que también podemos saber si hay un hundimiento o una elevación debido a ese evento de terremoto en particular. Como por ejemplo, si tengo un patrón de color marginal como el cian, el amarillo y el magenta, entonces se concluye que hay hundimiento ocurrido entre esas 2 fechas para las cuales estamos teniendo un par. Y si se observa magenta amarillo y patrón de cián, entonces es la elevación. Ahora la pregunta sería desde donde debería venir de afuera o dentro así, se cuenta desde adentro. Así que, si yo aquí, empiezo a contar que voy a conseguir primero el; tú conoces estos patrones, como por ejemplo aquí, estoy recibiendo cian, amarillo y magenta. Y aquí estoy llegando si empiezo de ahí, que estoy consiguiendo magenta, luego amarillo y luego cián. Así que, eso significa, la parte inferior tiene la elevación de la parte superior tiene el hundimiento que veremos a través del mapa de deformación también. Ahora, estos flecos de color como lo están viendo, básicamente están representando la deformación del suelo en la línea de la vista en las unidades también se discute que la banda C fue utilizada.
Por lo tanto, tiene la longitud de onda de 5.6 un centímetro, la mitad de la longitud de onda 1 franja representará la mitad de la longitud de onda por qué la mitad que ya hemos discutido en discusiones anteriores. Y esta media longitud de onda es así que estos números de flecos se cuentan y luego se multiplican por la mitad de la longitud de onda. Y se obtiene esa información total sobre la deformación. Por lo tanto, básicamente en el país principal las contribuciones a la fase de interferometría es la posible deformación del suelo que es delta S que afecta directamente a la trayectoria de viaje objetivo del sensor. Por lo tanto, creo que si entre esas 2 fechas en que se requieren esas 2 escenas, si se ha producido alguna información sobre el terreno. Entonces eso se puede detectar muy fácilmente.Así que, la única proyección de la deformación que está ocurriendo a lo largo de la línea de la vista a LOS que es delta S LOS se aprecia por un sistema SAR no es lo real no es la deformación real que ha tenido lugar, sino la deformación en la línea de la vista, aunque mediante el uso de un procesamiento adicional podemos crear la formación exacta también. Ahora, esta línea de desplazamiento de la mitad de la longitud de onda provoca un ciclo de fase completo. Así, por ejemplo, este ejemplo hemos visto poco diferente que cuando no hay deformación, como en esta imagen de la izquierda, entonces y no se observarán franjas en el interferograma, pero tiene alguna deformación suave se ha producido en este caso es el subident, este es el patrón que usted verá y si se han producido cambios abruptos, podríamos ver incluso 2 flecos como aquí, el ejemplo aquí. Así, cuando volvemos a tomar esto de nuevo este interferograma de este ahora, podemos interpretar que en qué parte de un este interferograma se ha producido el hundimiento, en el cual parte la elevación se ha producido entre estas 2 fechas. Y sabemos entre estas 2 fechas, también se ha producido un gran terremoto. Por lo tanto, podemos atribuir con mucha confianza que estas deformaciones terrestres son debido a ese terremoto en particular. Ahora, hay una parte de coherencia que me gustaría también discutir, lo que están viendo aquí estos puntitos negros moteados son las áreas incoherentes dentro de esto. Y también en los bordes en el sureste o en la dirección suroeste en los bordes también se ven puntos negros agrupados puntos negros, y estos son las áreas de construcción y debido a ese gran terremoto. Estos edificios o casas quedaron completamente dañados y debido a eso, la coherencia para estas áreas no se pudo lograr a través de este análisis de interferograma. Por lo tanto, esas áreas aparecerán sin ningún margen, pero las áreas que tuvieron la buena coherencia están mostrando un corte muy claro para usted. Este es uno de los mejores ejemplos de la técnica interferométrica de DinSAR para los estudios de terremotos. Esto es que la información del suelo que estaba mencionando que esta parte superior aquí y luego cuando obtenemos este patrón de color el cian y el amarillo y magenta en la parte superior obtenemos la subsidencia y revertirse a este patrón es lo que obtenemos la elevación. Por lo tanto, la parte inferior de esta área fue levantada por alrededor de 30 centímetros y mientras que, la parte superior, esta área verde se disminuye en 20 centímetros. Por lo tanto, lo que podemos decir es la dedeformación total. Lo que fue inducido por el terremoto de Bam de 26 de diciembre de 2003 entre estas 2 fechas es de aproximadamente 50 centímetros, medio metro, la deformación ha tenido lugar.
Algunas áreas han bajado, máximo en 30 centímetros algunas áreas han sido levantadas por algunas áreas han bajado 20 centímetros, algunas áreas han sido elevadas por 30 centímetros. Por lo tanto, es posible realizar estimaciones de deformación a través de la técnica de DinSAR. Que de otra manera no hay otras técnicas que nos pueden dar tal tipo de información precisa sobre la deformación. Por lo tanto, este tipo de estimaciones de deformación se han convertido hoy en día más o menos estándar en casi cada uno. Y cada terremoto porque los datos ahora están disponibles los datos regulares están disponibles y la gente una vez el terremoto sobre las personas y analizar y por supuesto, en este en el mapa de la formación. Dondequiera que el no estaba allí debido al daño a las casas o edificios o estructuras esas áreas en los mapas de deformación no están viendo ningún cambio que significa que están apareciendo como blanco y sin cambios en términos de porque la coherencia no podría lograrse allí. aquí hay algunos otros ejemplos de la técnica de DinSAR que está detectando y el hundimiento de la tierra y este ejemplo por supuesto, de la ciudad de Kolkata. Y debido a la retirada de las aguas subterráneas, como se puede ver aquí, y por supuesto, este tipo de deformaciones son muy lentas en comparación con las deformaciones inducidas por el terremoto y por lo tanto, es posible que no sea posible entre estas dos fechas un corte muy claro o múltiples franjas. Pero, sin embargo, la deformación de la tasa de subsidencia milimétrica estimada durante 1992 a 98 pasa entre 5 milímetros a 6,5 milímetros, ese tipo de rango de deformaciones se ha observado entre esos 6 años. Por lo tanto, este tipo de DinSAR o la técnica de interferometría SAR pueden ser deformaciones de ondas implícitas se han producido cuando ajustamos 2 pasos sucesivos sucesivos como un terremoto. O allí las deformaciones que son muy lentas, como en el caso de los subsidios debido a tal vez el agua subterránea, el hundimiento debido a las minas o tal vez algunas actividades de deslizamiento en las regiones montañosas. Así que son estas cosas pueden realmente muy exactamente, de manera inquebrantable pueden estimar las deformaciones que se están llevando a cabo. Ahora, traigo otro ejemplo del terremoto y que ha ocurrido en Nepal y hay 2 básicamente 2 terremotos han ocurrido. Una se produjo el 25 de abril de 2015. Otro ocurrió el 12 de mayo de 2015. Y ver la franja es lo que estás viendo franjas muy cercanas en un área pequeña, se nos observa este análisis de datos para este interferogramas ALOS PALSAR. Se utilizaron datos y no hay más datos disponibles ni centinela. Por lo tanto, los últimos datos de ALOS PALSAR se utilizaron y este producto fue generado por la agencia de Japón una agencia espacial que es JAXA. Por lo tanto, aquí podemos estimar claramente cuánto deformaciones y deformaciones de onda han tenido lugar inducidos por estos 2 terremotos que clase de precisión no puede ser alcanzada por ningún otro método excepto en y esto a través de la técnica de interferometría SAR.

Vídeo 2

Ahora, hay otra técnica que también está ahora disponible, que es la básicamente se puede decir el siguiente paso de la interferometría SAR de la RAE o InSAR que es persistente es la interferometría dispersa o InSAR la llamamos PSI. Así que, básicamente se trata de una rama de interferometría y que explota el punto es scatters en lugar de buscar por ti saber y los flecos está aquí se utilizan puntos inducibles. Por lo tanto, los exploradores de puntos son explotados con una retrodispersión de radar más fuerte que puede estar dando mejor o una fuerte dispersión en un periodo de tiempo largo, ese período de tiempo de línea podría ser años; porque muchos datos están disponibles los datos sucesivos están disponibles. Y entonces si implicamos esta técnica a través de estos radares más fuertes retrodispersión durante un largo período, entonces podemos conocer la historia de ese objetivo puntual a lo largo del tiempo, cómo se ha comportado y esto no es que estoy hablando de un punto en un área, podría haber 100s de tales sólidos backscatters de radar y que nos pueden dar una deformación o deformaciones en tierra han tenido lugar entre y ese período de tiempo. Por lo tanto, como dice la dispersión persistente que significa que esos puntos son los exploradores continuamente están dando y el backscattering que 2 bastante fuerte de la dispersión y usted puede y decir que algo como un tipo de esquina de reflector que siempre están en dar una fuerte dispersión de la espalda. Por lo tanto, estos objetos son la identidad o estos puntos se identifican a través del análisis de varias escenas de la misma área durante un largo período de tiempo. Y entonces el punto es dispersado se identifica. Y en base a eso, podemos estimar cuánto deformaciones han tenido lugar tan persistentes sus scatters pueden ser pequeños en números por lo general manmade features que permanecen muy correlacionados con el tiempo. Esa es la condición 1 si cualquiera, yo estoy obteniendo sólo 1 o 2 disperso persistente entonces los resultados, no puedo tener confianza en ellos. Pero si estoy teniendo múltiples y estos scatters. Entonces tendré mucha confianza a pesar de que lo convencional por esta técnica a veces se encuentra mejor porque la DinSAR convencional son pueden tener limitaciones con respecto a la discriminación entre el efecto del desplazamiento y las firmas atmosféricas, porque entre esas 2 fechas, un montón de condiciones atmosféricas podrían cambiar y aunque estamos usando ondas largas. Generalmente estos no deben ser afectados por la mayoría de los factores de inundación, pero debido a las nubes pesadas por algunas otras razones pueden ser afectados. Por lo tanto, en PSI, estos efectos se minimizan. Ahora las técnicas de PSI pueden superarse y tales limitaciones al relajar las restricciones temporales y de línea base habituales. Por lo tanto, que las condiciones de las líneas de base no es tan grande en persistente está dispersa y maximizando el número de número utilizable de interferogramas utilizables. Debido a que este problema de la cuestión de la coherencia de la cuestión de línea base de las restricciones temporales, las restricciones se minimizan en PSI. Y luego se pueden utilizar para calcular las tendencias medias a lo largo del tiempo a partir de una gran historia de interferogramas. Por lo tanto, al menos 12, 13, 14 escenas son necesarias para desarrollar una interferometría PSI. Por lo tanto, sólo los objetivos con la suficiente alta coherencia son considerados como persistentes es la dispersión que resulta en la densidad reducida de pixeles y de esa manera lo que sucede que obtenemos los scatters estas causas de persistencia, pero luego una imagen de ella entonces en el área de estudio, tal vez sólo unos pocos como aquí. Si tomo un ejemplo de la deformación del terreno y que es de una parte de esta España y en la que se ha utilizado una técnica de PSI y se ha producido el hundimiento máximo es de unos 5 centímetros por año, porque ha cubierto un largo periodo de tiempo y por tanto, también se puede estimar la tasa. Así que, rojo aquí como estimamos y ese 5 centímetro por año. El área que tiene dispersión persistente roja o pixel rojo para llamarlos o swing, mientras que, y algunos están teniendo muy poco o ningún cambio están allí. A pesar de que están realizando como buena dispersión persistente una buena dispersión pero teniendo aquí y básicamente ningún cambio medio, el verde 1, son swing y pequeños cambios los cambios máximos están siendo mostrados por estos pixeles rojos o puntos rojos. Por lo tanto, de esa manera también durante un período de tiempo podemos estimar la tasa de deformación que tal vez la subsidencia o elevación no importa, pero la tasa de deformación se puede estimar utilizando la dispersión persistente. Cuáles son las aplicaciones más grandes que ya hemos tocado, pero algunas también vamos a mencionar aquí, aplicaciones de la técnica de InSAR DinSAR o PSI todos juntos y básicamente geofísicos o, tiene juega un papel muy importante y que es el estudio de las deformaciones del suelo y en la geología, los peligros naturales también que podemos implicar que he mostrado pocos ejemplos. Podemos implicar la interferometría InSAR en estudios relacionados con el terremoto o deformaciones terrestres inducidas por el terremoto, tal vez la deformación se debe a los volcanes o tal vez la deformación debido a los deslizamientos de tierra o sobre la retirada de las aguas subterráneas. Por lo tanto, muchas deformaciones, que podrían tener lugar en la parte de la tierra o el suelo y esas deformaciones, o bien pueden ser estimadas usando un par o tasa de deformación también se puede estimar a la PSI.
El análisis de la serie temporal de la deformación de la superficie que es persistente dispersa a través de la dispersión persistente o PSI, el hundimiento y la estabilidad estructural también se puede estimar, por lo que, hay aquí un montón de cosas sobre algunos monumentos se están deformando o alguna otra cosa o esa área está disminuyendo. Estas áreas pueden ser estudiadas a través de PSI. Y podemos decir que si hay un hundimiento o una elevación y si eso es allí también lo que es la tasa. Y esto y esta técnica de interferometría SAR en general si la DinSAR o PSI también se puede utilizar para monitorear el movimiento del glaciar y cómo los glaciares se están moviendo, cuál es la tasa y así sucesivamente. Por supuesto, la primera aplicación de interferometría SAR es para el modelado de elevación digital. Por lo tanto, la conducción de modelos de elevación digital uno de los mejores ejemplos son los modelos de elevación digital generados utilizando los datos de la misión SRTM e implicando la técnica de DinSAR. Por lo tanto, y esta lista no es realmente exhaustiva ya que puede haber muchas aplicaciones y muchas aplicaciones nuevas todavía se están desarrollando utilizando estas técnicas y estos conjuntos de datos, porque la razón es ahora y los datos están disponibles. Y si hablé de los datos son básicamente los datos centinela 1, está disponible libremente para todo el mundo y por lo tanto, y muchas aplicaciones se están desarrollando en esta área. Por lo tanto, esto trae al final de esta parte 2 la interferometría SAR de discusión. Muchas gracias, muchas gracias.