Monitoring deformacji podłoża gruntowego

Monitoring deformacji podłoża gruntowego

Interferometria radarowa trwałych reflektorów (patrz projekt DefSAR) jest metodą badawczą bazującą na serii zobrazowań radarowych pozwalającą na monitorowanie powolnych ruchów terenu lub znajdującej się na nim infrastruktury w punktach zwanych trwałymi reflektorami. Są to punkty zlokalizowane w terenie najczęściej na obszarze zabudowanym (np. na dachach i fasadach budynków) i charakteryzują się silnym i stabilnym zwrotnym odbiciem promieniowania w kierunku satelitarnej anteny radarowej. Gęstość rozmieszczenia tego typu punktów (a tym samym pomiarów) w terenie zabudowanym może wahać się w granicach ok kilkuset do nawet kilkunastu tysięcy punktów na km2 w zależności od rodzaju zabudowy jak również rodzaju zastosowanych do analizy zobrazowań radarowych (darmowe dane Sentinel-1 lub komercyjne dane wysokorozdzielcze np. TerraSAR-X, COSMO-SkyMED czy ICEYE). Częstotliwość pomiarów, która jest praktycznie jednoczesna dla całego obszaru badań, który może obejmować obszar np.. dużej aglomeracji miejskiej jest zależna od częstotliwości rejestracji zobrazowań radarowych, która w chwili obecnej w zależności od zastosowanego systemu satelitarnego może wynosić kilka dni a w skrajnych przypadkach nawet godziny (np. (ICEYE). Dokładność pomiarów natomiast przy opracowaniu całego zbioru danych wynosi w granicach od 1 do 3 mm w zależności od zastosowanego systemu satelitarnego (głównie rozdzielczości terenowej zobrazowań). Interferometria radarowa jest obecnie jedyną metodą pozwalającą na prowadzenie monitoringu powolnych deformacji terenu na tak dużym obszarze z tak wysoką gęstością i częstotliwością pomiarów przy jednocześnie zachowaniu bardzo wysokiej dokładności tych pomiarów zwłaszcza przy zastosowaniu wysokorozdzielczych zobrazowań radarowych. Metoda ta nadaje się zarówno do analizy historycznych deformacji (dla obszaru i okresu, dla którego dostępne są dane radarowe) jak również do bieżącego monitoringu z częstotliwością uaktualniania produktu dopasowaną do potrzeb zamawiającego.

Pomiary pochodzące z analiz interferometrycznych mogą być z integrowane z pomiarami z permanentnych stacji GNSS, co pozwala na dodatkowe zwiększenie dokładności proponowanego rozwiązania na dużych odległościach, oraz dowiązanie do istniejącego systemu odniesienia. Tak zbudowany system w miarę potrzeby pozwala również na powiązanie w ramach jednej bazy danych i układu odniesienia archiwalnych jak i bieżących pomiarów prowadzonych metodami niwelacji precyzyjnej.

Zaawansowane techniki interferometrii wieloczasowej wykorzystujące punkty z odbiciem rozproszonym (distributed scatterers) pozwalają również aczkolwiek z nieco mniejszą dokładnością na pomiary deformacji również na obszarach poza terenem zabudowanym (Projekt Geo4IRBM) np. na terenach rolniczych. Znajdują one zastosowanie w takich dziedzinach jak monitorowanie deformacji osuwisk, erozji gleb, lub też pozwalają na zagęszczenie pomiarów przy bardziej tradycyjnych zastosowaniach jak np. monitorowanie deformacji związanych z działalnością górniczą.

Jednostka badawcza:

DefSAR – Zintegrowany system monitoringu deformacji podłoża gruntowego z wykorzystaniem interferometrii radarowej trwałych reflektorów Kierownik…

Geo4IRBM – Geoinformational Support for Integrated River Basins Management Projekt Geo4IRBM był realizowany w konsorcjum…