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Video 1

Ciao a tutti e benvenuti a nuovo argomento che è l'interferometria SAR sono in breve anche noi diciamo InSAR. Quando abbiamo iniziato a discutere di telecomando a microonde attivo in quel momento una o due volte ho fatto riferimento all'interferometria SAR o InSAR. Quindi, questa discussione è in 2 parti. Quindi, prima di tutto parleremo della tecnologia stessa che come funziona InSAR e poi vedremo alcuni esempi o applicazioni di interferometria SAR. In sostanza se vediamo il, cosa è esattamente l'interferometria che in quello che facciamo in SAR interferometria radar remoto sensing che abbiamo osservato l'area, stessa area da angoli leggermente diversi. Quindi, quando questo è fatto allora si sta avendo un paio in sostanza. Quindi, questo può essere fatto contemporaneamente come in esso è accaduto in caso di SRTM con i 2 radar montati sulla stessa piattaforma attraverso un pozzo o si può fare. Con 2 diversi livelli e attraverso le ripetute orbite dello stesso satellite, stesso sensore sopra la stessa area ci sarà una differenza di tempo. Quindi, se prendo esempio di dire, satellite ERS o satellite ENVISAT, poi questi satelliti utilizzati per visitare la stessa area dopo 35 giorni. Quindi, allora si può avere una coppia con angoli leggermente diversi della stessa area attraverso la stessa piattaforma e poi quella coppia poi può essere utilizzata in interferometria. Quindi, una coppia è definitelativa. Così, l'interferometria SAR ci permette sostanzialmente di misurare, perché il telerilevamento radar è una tecnica di rilevamento radio che ci permette sostanzialmente di misurare le radiazioni che viaggiano grazie alla sua coerente e questo gioca un ruolo molto importante il coerente che discuteremo ulteriormente su questo. E questa misurazione del percorso di viaggio, che una volta l'impulso o l'energia, è stata inviata dal sensore. E poi la variazione che si verifica tra o funzione della posizione satellitare e del tempo di acquisizione, che consente la generazione del prodotto più comune dell'interferometria SAR sono i modelli di elevazione digitale. È quanto ha fatto esattamente in caso di SRTM Shuttle Radar Topography Mission che il 80% del globo è stato coperto tranne le regioni polari. E queste coppie siamo poi analizzate, elaborate e poi infine, modello di elevazione digitale a diversi display e risoluzioni, siamo creati per quasi tutto il globo e anche al di là di permettere di generare modelli di elevazione digitale, queste coppie attraverseranno l'interferometria SAR, possiamo anche ottenere informazioni di deformazione di precisione centimetrica o anche una corretta elaborazione è fatta e altre condizioni sono rispettate. Poi possiamo ottenere una precisione addirittura millimetrica nelle nostre misurazioni o stimazioni di deformazione del terreno o di deformazione superficiale del terreno. Quindi, ci sono 2 applicazioni principali uno è ovviamente il modello di elevazione digitale, un altro è quello di rilevare la deformazione che potrebbe essere chiamata a causa di una discarica, può essere cedimento, può essere terremoto e ci possono essere molti fattori. Quindi, ora vedremo come sono necessarie queste e una coppia. In questa figura ciò che vediamo che il satellite sta passando attraverso questa orbita 1 e avendo un particolare sguardo angolo e guardando la stessa area in cui si può vedere che è vuota, ora l'impronta è mostrata qui. E queste indicazioni sono la più ampia gamma di orbite diverse. Quindi, se parlo della prima orbita, allora questa è la fascia di slant. Poi c'è una seconda orbita e poi slant varia qui con 2 diversi intervalli di inclinazione ma tutti gli angoli di look. Ma l'area che si sta trattando è la stessa. La stessa area è ricoperta da 2 differenti orbitali o passaggi orbitali che hanno poco potrebbe essere un angolo di look diverso. E la distanza perpendicolare tra questi 2 questi intervalli di inclinazione che si chiama al basale perpendicolare. La baseline è molto importante per guidare sia un modello di elevazione digitale altamente affidabile o un modello di elevazione digitale accurato o la formazione delimitata. Quindi, la linea di base dovrebbe essere troppo ottimale in lunghezza. Se è troppo grande, il numero è troppo grande allora probabilmente non avremo la coerenza tra queste 2 scene che saranno acquisite da queste, impostare questo satellite attraverso 2 orbite e poi non possiamo generare interferogrammi. Così la linea di base diventa molto importante. Ecco, questa è sostanzialmente la direzione di volo che stiamo vedendo. Quindi, questa disposizione è la loro interferometria InSAR. E il satellite o i sensori sarebbero in grado di acquisire i dati della stessa area, magari poco attraverso angoli di look diversi su orbite successive che qui è la cosa. Quindi, la distanza fondamentalmente come stavo mentendo, cioè la linea di base perpendicolare al basale e c'è anche la baseline interferometrica. Quindi, la fondamentalmente la distanza tra i 2 satelliti, come si sta vedendo in orbite nell'orbita 1 e 2 nel piano, che è perpendicolare all'orbita si chiama interferometria o baseline interferometro. E mentre la proiezione che è perpendicolare alla fascia inclinata come ho accennato in precedenza, quella perpendicolare a questa fascia inclinata che si chiama al basale perpendicolare. E questa linea di base perpendicolare come vi ho già detto è molto importante per ricavare interferogrammi dalla riparazione. Quindi gli interferogrammi SAR in sostanza vengono generati attraverso questa elaborazione che si chiama cross moltiplicando e che troppo pixel per pixel. Quindi, pixel di orbita 1 scena e poi pixel di orbita seconda scena. E quindi, questo significa, che la co - registrazione di altissima qualità è molto richiesta anche nell'interferometria SAR. Quindi, usando questo si dice incrociando la prima immagine SAR che noi con il complesso coniugato del secondo, ecco come diventa. E un'immagine che possiamo prendere come immagine master un'altra che possiamo prendere come immagine slave.
E da questo in questo esempio la luce, la prima immagine con il complesso coniugato del secondo. E poi interferogramma, in sostanza l'ampiezza interferografica è l'ampiezza alla prima immagine moltiplicata da quella della seconda. E mentre il suo volto la fase interferometrica è la differenza di fase tra le immagini. E questa differenza di fase è sostanzialmente sfruttata in caso di deformazioni del terreno mentre, questa ampiezza viene sfruttata in caso di modello di elevazione digitale. Questo vedremo oltre. Ora, prendiamo alcuni esempi di diversi sensori a bordo di diversi satelliti, alcuni sono ancora funzionali, alcuni hanno completato la loro durata di vita. Quindi, se prendo l'esempio di dire ALOS PALSAR che è un sensore giapponese, era nella fascia L e lunghezza d'onda è di 23 metro. mentre la banda più comune in interferometria SAR che viene utilizzata. E'iniziato con ERS, poi ERS dell'Agenzia Spaziale Europea, poi RADARSAT del Canada, poi ENVISAT di nuovo Agenzia Spaziale Europea, ASAR è il nome del sensore. Poi RISAT non ha le capacità di acquisire dati interferometrici. Tuttavia, la sentinella è in grado di acquisire dati. Un altro vantaggio con Sentinel uno è che i dati sono disponibili gratuitamente anche per qualsiasi parte del globo, ovunque sia disponibile l'interferogramma le coppie o le coppie interferometriche, quelle saranno disponibili una volta acquisiti i dati. E attraverso internet chiunque può scaricare. E un'altra cosa è che si vorrebbe fare ulteriormente in questa, poi il software di elaborazione è disponibile anche attraverso questa Agenzia spaziale europea. Quindi, si ottengono i dati gratuitamente, si ottiene un software di elaborazione e anche tu puoi generare i tuoi interferogrammi magari uno sviluppo di un modello di elevazione digitale e una elevata risoluzione spaziale o puoi studiare la formazione delimitata indotta da molti fattori. Ci potrebbe essere una banda X, abbastanza vicina alla fascia C, che è di 3 centimetro e TERRA SAR-X c'è e ci sono altre. Alcuni satelliti sono in dominio militare per i quali non abbiamo generalmente molti dettagli a disposizione né i dati.

Video 2

Ora quale immagine come deve essere selezionata l'immagine o il dataset. Le coppie sarebbero selezionate per l'elaborazione SAR, mentre fanno questa selezione quali sono le cose che dovremmo guardare. Quindi, il primo passo è fondamentalmente e la selezione delle immagini SAR, che dovrebbero essere adatte per l'interferometria e i troppo grandi che vanno e andiamo a portarle questa coppia per la lavorazione. Quindi, i passi chiave di questo criterio che viene adottato per la selezione di una coppia hanno un forte impatto sulla qualità dei nostri risultati finali. E questi criteri, di cui andiamo a discutere, dipenderanno dall'applicazione specifica per la quale sono richieste le immagini interferometriche SAR. Questo significa che, se vado per la generazione del modello di elevazione digitale, allora cercherò questi criteri in modo poco diverso. Quando andrò per studio di informazioni sul terreno allora cercherò questi criteri in modo poco diverso. Quindi, 2 applicazioni SAR più importanti come ho già accennato, una è il modello di elevazione digitale e un'altra è l'interferometria differenziale o rileva le deformazioni del terreno. Così, per avere i migliori risultati dai nostri dati di analisi o interferometria SAR, sono importanti i seguenti parametri. Il primo è l'angolo di vista e questo discuteremo ulteriormente su questo aspetto che sale e discende, perché metà del globo è coperto attraverso il passaggio ascendente e metà del globo l'altro lato del globo sarà coperto da parte discendente. Quindi, possono essere questi passaggi che fanno la differenza nei nostri risultati che è la lunghezza della vista attraverso la vista angoli di vista diversi che vedremo in o parleremo di questa parte. Poi la linea di base geometrica come appena ho discusso della linea di base perpendicolare è importante quella parte che ci occuperemo anche di ulteriori tempi temporali rispetto alla differenza temporale tra 2 scene. Se la differenza di tempo è troppo grande, potrebbero esserci dei cambiamenti a terra. E se quei cambiamenti fossero attesi, o cambieranno i quali fanno, creare problemi per la nostra analisi che uno ha 2 scene. Come ad esempio, se sto usando la tecnica dell'interferometria SAR per rilevare il terreno
deformazione indotta da un terremoto, poi voglio che le scene più vicine 2 scene tra il terremoto si siano verificate. Così in questo modo, generalmente questi overpass temporali o ripetizioni del ciclo o della risoluzione temporale del satellite sono di 35 giorni. Ecco come sono state progettate queste orbite. Così in mezzo, se 2 scene che sto avendo io sono pre - terremoto, un'altra è postearsista allora avrò molto controllo o fiducia nella mia analisi.
Quindi baseline temporale, quindi non essere troppo grande. In caso contrario, il livello di fiducia nei miei risultati sarà molto minore. Tempo di creazione dei dati, e generalmente il tempo qui significa e non il tempo del sorpasso del satellite. Perché e non siamo operatori del satellite ci sono per noi i dati che vengono acquisiti e il tempo di overpass su area è fisso. Il tempo dell'acquisizione significa che praticamente qui la stagione e che quando si suppone di pre - monti e post monpresto. Ora la condizione di vegetazione sarà completamente diversa in caso di terreno indiano. Quindi, quella cosa sarebbe anche tenuta in mente durante la selezione delle coppie di dati. Quindi, la tempistica dovrebbe essere vista in quella prospettiva. Poi la coerenza, ovviamente le informazioni sulla coerenza arriveranno solo una volta che avrete iniziato ad analizzare i dati. Così, in pochissimi passi, si può avere assessorato alla coerenza, discuteremo anche questa parte in poco dettaglio, magari in questa discussione o magari nel prossimo. Poi le condizioni meteorologiche, le condizioni meteorologiche a volte possono portare i cambiamenti perché, ciò che attraverso l'interferometria SAR è sostanzialmente lo studio di deformazione del terreno. Stiamo esaminando le variazioni di scala millimetrica o centimetrica. E quindi, ogni grande differenza tra le condizioni metrologiche di 2 scene o coppia può dare pochi risultati diversi e quindi, si tratta fondamentalmente di come attribuire che tali modifiche siano puramente a causa della deformazione del suolo piuttosto che delle variazioni delle condizioni metrologiche tra quelle date di acquisizione dati 2. Quindi, che anche se anche queste informazioni sono disponibili che dovrebbero essere utilizzate durante la selezione dell'immagine. Ora prima di quel passaggio ascendente e discendente. Così, come stavo dicendo che l'ascendente passa quando da sud a nord, il satellite va e non appena passa sopra i poli allora o vicino alla pole andrà dall'altra parte che sta per discendere. Così, metà del globo sarà sempre coperto in modalità ascendente, altre metà saranno coperte in passaggi discendenti. Quindi, però queste cose possono portare piccoli cambiamenti nella nostra analisi. Ecco, questo è quello che guarderemo attraverso questa figura poi quando avremo i overpass ascendenti. Poi quello che stiamo vedendo qui, questo LOS batte per la linea di vista in cui direzione il satellite sta guardando verso nord. Quindi, i cambiamenti da lontano dal satellite che significa, dicono i cambiamenti, se non cambia il colore che significa che c'è, questo sto parlando della mappa delle frange o della mappa interferografica, che si genererà dopo la lavorazione. Quindi, se ci sono nozioni di colore significa che non sto osservando alcuna frangia, che viene mostrata in diversi colori. Quella conclusione è che in mezzo tra quelle 2 date, e nessun cambiamento si è realmente verificato. Se sto vedendo alcuni cambiamenti nei colori, una singola frangia che sto vedendo qui osservando, poi c'è un cambiamento nella linea di vista. Quindi, linea di vista significa che se il terreno è andato giù o un cattivo esempio qui, il cedimento porterà questo tipo di cambiamento nei sorpassi ascendenti. Mentre in caso di discendenza, questo stesso cedimento può portare cambiamenti qualcosa del genere. Quindi difficilmente ci sono differenze, quando vediamo il cambiamento lontano dal satellite. Questo LOS cambia poi il multiplo se ci sono più frane, poi le frane avranno colori diversi che qui potete vedere lo schema. Se vado da sinistra a destra, allora sto avendo colori diversi ciano, magenta e giallo. Qui sto avendo giallo, magenta e ciano. Così, in questo modo riesco a vedere i cambiamenti dovuti ai passaggi ascendenti e discendenti. Quindi, nessuna deformazione, nessuna frangia, nessun cambiamento di colore, qualche cedimento, qualche deformazione, vedrò una grande frana. E poi io nei due casi ed è molto difficile vedere cambiamenti dovuti alla modalità ascendente o discendente. Tuttavia, quando i cambiamenti sono come questo, come una spinta o qualcosa, e che è nella direzione Est Ovest, la deformazione si è verificata a causa di qualche evento tettonico evento sismico. Poi il, vedrò i cambiamenti nei colori di frane come questo, quel ciano, magenta, giallo in questo caso giallo, magenta, ciano. Ecco, questa è la linea di vista come si può vedere e questa è la direzione del satellite che sta andando così. In questo, mentre in modalità discendente, ovviamente è opposta direzione di vista e linea di vista in questa direzione. Così, quando il satellite è in cerca di questo modo o il satellite è in cerca di questo modo che può portare perché la stessa struttura della terra viene guardata ai 2 diversi angoli di look questo attraverso questi passaggi ascendenti e discendenti. E quindi, avranno diversi interferogrammi che potete vedere qui. Un punto importante che vorrei ricordare anche quando le deformazioni di terra sono in una grande area, ma piccola. Come l'esempio medio che è cedimento, che una grande area si sta placando, ma la grandezza del cedimento è poco. E si vedrebbero le frange, molto aperte di frantumi che si vedono in questo caso di mezzo. Ma quando le deformazioni si verificano in una piccola area, ma di magnitudo saggio sono molto alte. Come nell'esempio inferiore, poi queste frane saranno molto vicine. E anche contando le frange e divise per metà della lunghezza d'onda entro il 2. Dunque, se la lunghezza d'onda si dice 5 centimetro o 5,6 centimetro poi 2,8 il valore, che è la metà della lunghezza d'onda e il numero di frane. Quindi, in questo caso se dico che si tratta di una banda C e di acquisizione dati. Ho ottenuto 2 frane tagliate chiare nell'esempio inferiore. E mi moltiplica per 2,8 che significa che le deformazioni si sono verificate equivalenti a 5,6. Così, in questo modo la grandezza della deformazione può essere valutata possiamo stimarla in base al numero di frane che ricevo. E in quanto spazio che si può vedere anche qui, c'è solo una frana nel caso medio. Quindi, dico che solo la deformazione e il 2 è cedimento di 2,8 centimetro. Mentre nell'esempio inferiore sto vedendo una tale deformazione in linea di vista. Questo deve ricordare che questa è la deformazione è la linea di vista. Perché il terreno è andato giù o in alto nella linea di vista dell'acquisizione dei dati. Quindi, nell'esempio inferiore, le deformazioni sono di magnitudo di 5,6 centimetri. Quindi, questi gioca un ruolo molto importante pur valutando la qualità. Ora, un altro aspetto importante è la coerenza. Come in questo esempio, che ci viene visto che ovunque otteniamo queste frange chiare solo particolari caratteristiche negli interferogrammi. Se si vede una scala molto più ampia e c'è una frana di 1 molto chiaramente visibile. Ma il resto delle zone che si fanno noterete qualsiasi frana tranne le caratteristiche speciali. Ecco, queste sono le aree incoerenti, che qui sono segnate. E l'area coerente è questa, che è franca solo una sola frangia. Quindi, le aree fondamentalmente senza chiari pattern di frassino rappresentano in aree coerenti. Ora l'incoerenza può avvenire a causa di alcune ragioni. Quindi, praticamente lo stesso pixel, perché stiamo avendo ora un paio. Quindi, i pixel dovrebbero riflettere onde radio in quasi in uguale condizione tra 2 osservazioni di 2 pixel da 2 immagini. Quindi, questo dovrebbe avere lo stesso che tu sai riflettere onde radio in quasi la stessa condizione. Quando lo spostamento all'interno di un pixel è uniforme, si può ottenere una buona coerenza. Ma, quando questo non c'è, allora non si ottiene una buona coerenza, come per esempio, in caso di interferenze superficiali non possono verificarsi. Perché la superficie dell'acqua varia con la fluttuazione dell'acqua con il tempo. Quindi, se c'è una differenza di tempo di 35 giorni tra 2 immagini, che è molto comune, allora la condizione dell'acqua, le condizioni superficiali dell'acqua saranno diverse.
E quindi, potremmo non ottenere la coerenza nella nostra analisi di queste 2 scene. Anche se uno spostamento all'interno di un pixel è piccolo per l'estrazione da 2 immagini. Ma la superficie del terreno è inclinata come nelle zone di montagna, poi le interferenze non possono facilmente verificarsi quando la distanza tra 2 osservazioni, posizioni del satellite è grande. Ecco, questi sono alcuni dei motivi che possono creare problemi di coerenza per essere coerenti. E una volta se non si ha la coerenza nelle scene, allora gli interferogrammi non possono essere derivati. Quindi, se in questo esempio, sulla figura di sinistra in aree coerenti ci sono, ma sono da una parte e si sa che stanno molto chiaramente arrivando. Mentre, la coerenza è stata osservata in una vasta area, anche se difficilmente possiamo contare solo una frana. Quindi, una frana non si può generalmente concludere che la deformazione del terreno abbia avuto luogo. A volte gli errori, che possono contribuire fino a 1 frange. Quindi, questo può essere in questo, se inizio a interpretare questo interferogramma di risultato, allora posso ignorare. Se mi trovo in una grande area, una frana che si diffonde in una vastissima zona di scena. Poi posso dire che questo potrebbe essere dovuto ad alcuni errori che potrebbero essere a causa di condizioni metrologiche o potrebbero essere in lavorazione o altre cose. Così, questo porta alla fine della prima parte di interferometria SAR. Nella seconda parte andiamo a discutere di applicazioni e di altre intricacie. Così, questo porta a termine questa discussione. Grazie mille.