Técnicas de interferometría diferencial SAR para la obtención de mapas de deformación del terreno y control de edificios

Óscar Mora, Jordi Mallorquí, Ricardo Lanari y Antoni Broquetas

RESUMEN

En este artículo se presentan diversas técnicas para la obtención de mapas de deformación del terreno usando datos SAR (Radar de Apertura Sintética). El primero de los algoritmos estima las componentes lineal y no lineal del desplazamiento, el error del Mapa de Elevaciónd el Terreno (MET) utilizado para eliminar el término topográfico de los interferogramas, y los artefactos atmosféricos. La entrada de datos se compone de un conjunto de Interferogramas Diferenciales de baja resolución espacial y sus correspondientes mapas de coherencia. El algoritmo no tiene restricciones teóricas respecto al mínimo número de interferogramas requerido y las dimensiones de las líneas de base. Sin embargo, los mejores resultados se obtienen con grandes conjuntos de datos de línea de base corta. El algoritmo selecciona aquellos píxeles que presentan una alta coherencia, evitando aquellos afectados por decorrelación temporal. La segunda técnica presentada se encarga de estimar la deformación relativa respecto al terreno de estructuras, tales como edificios. Dicha técnica se basa en el cálculo del residuo obtenido al restar los INterferogramas Diferenciales de baja y alta resolución. Utilizando esta información es posible obtener la evolución temporal de la deformación de puntos coherentes. Los algoritmos presentados han sido validados como datos SAR de los satélites ERS.

PALABRAS CLAVE: SAR, radar, interferometría, subsidencia, deformación.

ABSTRACT

In this paper, advanced techiques for the generation of Terrain deformation maps using SAR (Synthetic Aperture Radar) data are presented. One of the algorithms estimates the linear and non-linear components of the displacement, the error of the Digitial Elevation Model (DEM) used to cancel the topographic term from the interferograms, and the atmospheric artifacts. The input data is a set of spatial low resolution Differential Interferograms and their associated coherence images. The algorithm has no theoretical restrictions with respect to the minimum number of required interferograms and their baseline dimensions. However, better results are obtained with large datasets of short baseline interferograms. The algorithm takes advantage of those pixels presenting a good coherence level in the whole set of interferograms, avoiding the rest affected by temporal decorrelation. Another algorithm has been developed to estimate the deformation respect to the ground of structures, such as buildings. The main point is the calculation of the phase residue obtained by subtracting equivalent low and high resolution versions of Differential Interferograms. Using this information it is possible to obtain the deformation evolution of high coherent points, like buildings. THese algorithms have been tested with ERS SAR data.

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