• Like
  • Save
Noves tecnologies per a l'estudi de subsidències
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Noves tecnologies per a l'estudi de subsidències

on

  • 335 views

Presentació realitzada a la jornada sobre l'estudi de subsidències mitjançant tècniques DInSAR (25/04/2013)

Presentació realitzada a la jornada sobre l'estudi de subsidències mitjançant tècniques DInSAR (25/04/2013)

Statistics

Views

Total Views
335
Views on SlideShare
335
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
0
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Noves tecnologies per a l'estudi de subsidències Noves tecnologies per a l'estudi de subsidències Presentation Transcript

    • 25/04/201325/04/2013InstitutCartogràfic deE di d S b idè iCatalunyaEstudi de Subsidènciesmitjançant tècniquesDInSARDInSAR
    • ÍndexMissions SAR: Passat i present.Activitats DInSAR ICC. Resultats LR vs. HR.Missions SAR: Futur (proper)Missions SAR: Futur (proper).Preguntes Obertes (To be continued...)2Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Tecnologia SARSAR: Synthetic Aperture RadarSensor actiu! té la seva propia font d’iluminació Transmissió d’un paquetSensor actiu! té la seva propia font d iluminació. Transmissió d un paquetd’ones electromagnètiques (microones,  [cm]) i recepció de la partd’aquest paquet retrodispersada a l’escena iluminada. La longitudd’ona determina la sensibilitat a l’objecte d’estudi (/2).3Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Tecnologia SARSAR: Synthetic Aperture RadarSensor actiu! té la seva propia font d’iluminació Transmissió d’un paquetSensor actiu! té la seva propia font d iluminació. Transmissió d un paquetd’ones electromagnètiques (microones,  [cm]) i recepció de la partd’aquest paquet retrodispersada a l’escena iluminada. La longitudd’ona determina la sensibilitat a l’objecte d’estudi (/2).4Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Principis SARrangeazimutBalanç de la energia transmesa iretrodispersada a l’escenarebuda per la mateixa antenaImatge d’amplitud (RCS)arebuda per la mateixa antena.BackscatteredwaveInicidentwavedihedralFase (distancia range r)tt ir  45Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013scatteringr  
    • Principis DInSARDos adquisicions diferents instants (previ i posterior al moviment) des de posicionsdiferents. La fase es sensible a la topografia (InSAR) i al desplaçament (DInSAR).zBn  LOSnrBrr4h)sin(44012Bn deftopo  Line of Sight LOS! SAR orbital, geometria“particular”. Gairebé cec als movimentsLOShoritzontalsA’AB6Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013h
    • Principis DInSAR26 Desembre 2003Exemple de processat DInSARBamMw=6.5Amplitud SARParell ENVISAT-ASAR2 radians = 2,8 cm LOSMapa de desplaçament7Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013Interferogramap p ç
    • Persistent Scatterers InSAR PSI• Adquisicionsqtemporals.• Accés aincrements dela deformació.P tazimuthI1azimuthazimuthazimuthI1• Processatconjunt.• Evoluciórange I2I3rangerangerange I2I3• Evoluciótemporal de ladeformació.8Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013t3I4 tt3I4
    • Productes PSIDeformación (punt ID 10228)234cm)‐101Deformación (c‐2Fecha (mm/dd/aa)Deformació9Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Per què DInSAR?• Cobertura espacial extensa vs. mesures puntuals.p p• Cost econòmic: imatges + processat vs. campanyes demesures.• Resolució espacial de l’ordre del metre. Precisionssubcentimètriques.• Mesures temporals freqüents.• Possibilitat de moure’s a l’eix temporal: arxiu.Possibilitat de moure s a l eix temporal: arxiu.10Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Sensors orb itals SAR. Passat- Present2011 2012 20131992 2002 2007 2010Envisat-ASARERS 1, 22000ALOS-PALSAR2006Radarsat 2T d XTerraSAR-XCosmo-SkyMedTandem-Xx 411Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013Cosmo SkyMed
    • Sensores orb itales SARSensor BandaRes.rg x az(m)Petjada (rgkm x az km)T revisita(dies)Land cover(m)ERS/ASAR(IM)C ( = 5.6cm)9.0 x 6.0 100 x 100 35Urbana,vegetacióbaixaALOS-PALSAR(FBS)( = 23.6cm)5.0 x 4.5 70 x 70 46Urban, veg.intermitjaRadarsat-2 C ( = 5 6 Urbana vegRadarsat-2(Fine)C ( = 5.6cm)4.7 x 5.1 50 x 50 22Urbana, veg.baixaTerraSAR-X(SM)X ( = 3.1cm)1.0 x 3.3 30 x 50 11 Urbana(SM)cm)Cosmo-Skymed(HIMAGE)X ( = 3.1cm)1.0 x 3.0 40 x 401/3/4/7/8/9/13/16Urbana12Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013( )
    • Eix EconòmicERS/Envisat Alos-PalSAR Radarsat-2Preu/imatge 500 € 500 € 3600 €Programació TX CSKPreu/imatge 3720 € 3600 €Arxiu TX < 5 TX  5 CSK < 15 CSK  15Preu/imatge 1875 € 2000 € 1800 € 1080 €• Un ordre de magnitud!!!• Possibilitat de programar les adquisicions.• Parli amb el seu proveïdor!!!13Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Projecte Mapa de Sub sidènciesIncorporació deA t lit ióDProjecte ICC-IGC Mapa deSubsidències deCatalunya:Incorporació demissions (TX,CSK,…) (ICC)Actualitzaciócatàleg imatgesDesenv.algoritmesGeneració resultats:• Mapa deformació globalICCControl ground truth•Detecció de nousmoviments.• Caracterizació delsIdentificació d’àrees per• Mapa deformació global(identificació àrees de risc)• Series deformació temporalA àli i lò iIGCgi definició de puntsllavor (IGC)moviments.•Predicció dels efectesprovocats por aquestesdeformacions (risc). Identificació d àrees peranàlisi de riscosespecífic i densificaciótemporal (IGC)• Anàlisi geològicdels resultats• Avaluació riscosDept Tdeformacions (risc).• Avaluació efectivitat de lesmesures de correcció.14Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013Política territorialDept. T.i S.
    • Projecte Mapa de Sub sidènciesSuperficie: 31.930 Km2• Cobertura ERS-Envisat: 7 fr. asc., 5 fr. desc. 100x100 km• Cobertura ALOS-PALSAR (banda L) i incorporació noves missions TerraSAR-X,Cosmo-SkyMed (banda X).• Actualització de las adquisicions: arxiu, programació.Pressupost15Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013Pressupost.Densificació de las àrees seleccionades per l’IGC.
    • Projecte Mapa de Sub sidènciesEls resultats PSI (ICC) es transfereixen a l’IGC per la seva avaluació.DInSARSLCSLCSLCSLCPS DInSARDEM error  Temporal d f iVelocitySLCSLCSLCInterf. Dif.SLCSLCSLCCoherenceSIGmap deformationmap16Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Projecte Mapa de Sub sidènciesCasos d’estudi del projecte (LR-HR):• 1 interferograma  DInSAR  mapa dedeformacions.• Conjunt d’interferogrames  PSI  mapa velocitat,i t l d d f ióseries temporals de deformació.17Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Dades HR. Interferograma únictall def. filtre mitjana, th= 0.33 ,size filt = 4-0.500.51o(cm)Envisat 2005Envisat 2008CSK 2011 (32 days)-2-1.5-1deformacio18Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/20130 50 100 150 200 250 300 350 400 450-2.5azimuth
    • Dades HR. Interferograma únic19Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • PSI HR vs. LR• Gradient espacial deGradient espacial dedeformació gran, elpromitjat pot causar unasotsestimació de la sevait dmagnitud.• LR vs. HR:• Increment de punts• Increment de puntsútils (factor 4). Millorade la estimació delpatró de deformació.• Identificació demoviment enestructures.20Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Persistent Scatterers Interferometry-202x utm = 408646, y utm = 4630314, coher = 0.32, vel = -0.48 cm/aormacio(cm)-202x utm = 408306, y utm = 4630518, coher = 0.32, vel = -0.74 cm/armacio(cm)2010.4 2010.6 2010.8 2011 2011.2 2011.4 2011.6 2011.8-4temps (a)defo202x utm = 408510, y utm = 4630212, coher = 0.43, vel = -1.66 cm/aacio(cm)2010.4 2010.6 2010.8 2011 2011.2 2011.4 2011.6 2011.8-4temps (a)defor02x utm = 408578, y utm = 4630178, coher = 0.34, vel = -2.43 cm/acio(cm)2010.4 2010.6 2010.8 2011 2011.2 2011.4 2011.6 2011.8-4-2temps (a)deform02x utm = 408476, y utm = 4630093, coher = 0.27, vel = -3.32 cm/ao(cm)2010.4 2010.6 2010.8 2011 2011.2 2011.4 2011.6 2011.8-4-2temps (a)deformac21Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/20132010.4 2010.6 2010.8 2011 2011.2 2011.4 2011.6 2011.8-4-2temps (a)deformacio
    • PSI22Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • PSI23Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • PSI012x utm = 480398, y utm = 4664142, coher = 0.57, vel = -0.68 cm/acio(cm)2x utm = 480200, y utm = 4663818, coher = 0.46, vel = -0.56 cm/a)2010.4 2010.6 2010.8 2011 2011.2 2011.4 2011.6 2011.8 2012 2012.2-2-10temps (a)deformacx utm = 480110, y utm = 4663656, coher = 0.56, vel = -0.49 cm/a2010.4 2010.6 2010.8 2011 2011.2 2011.4 2011.6 2011.8 2012 2012.2-2-101temps (a)deformacio(cm)2010.4 2010.6 2010.8 2011 2011.2 2011.4 2011.6 2011.8 2012 2012.2-2-1012temps (a)deformacio(cm)-2-1012x utm = 480110, y utm = 4663368, coher = 0.58, vel = -0.46 cm/adeformacio(cm)24Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/20132010.4 2010.6 2010.8 2011 2011.2 2011.4 2011.6 2011.8 2012 2012.2temps (a)
    • PSI25Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Barcelona27Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Barcelona28Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Barcelona
    • Barcelona30Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • 455020035404510015020253050100510154060801001201400altura31Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • altura32Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • altura33Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • ÍndexMissions SAR: Passat i present.Activitats DInSAR ICC. Resultats LR vs. HR.Missions SAR: Futur (proper)Missions SAR: Futur (proper).Preguntes Obertes (To be continued...).34Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Sensors orb itals SAR. Passat- PresentSentinel 1A2015 20162013 2014 2017Sentinel 1BSentinel 1A Sentinel 1BRadarsat Constellation Mission 3 satsPALSAR-2TerraSAR X2PAZTandem X TerraSAR-X2Tandem-XCosmo-Skymed35Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013y
    • SAR terrestre• Geometria i moded’adquisicióconfigurableconfigurable.• Mesures continues(vibracions)(vibracions).• Més barat que unsatèl litsatèl·lit.36Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • PALSAR- 2• JAXA. 2013. Temps de vida (5-7 anys).• Banda L, 14 dies, Spotlight ( 25 km @1m) Scansar ( 350 km @60m), Stripmap ( 50 km @ 3m).• POLARIMÈTRIC• POLARIMÈTRIC• Announcement of oportunity: ICC + (IGC) PALSAR 2 P l i t i D t f T l Ch D t ti PALSAR-2 Polarimetric Data for Temporal Change Detectionand Surface Deformation Monitoring37Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • PAZ (SEOSAR)• Missió dual Ministeri de defensa d’Espanya + Civil. 2013Programa Nacional de Observación de la Tierra por Satélite• Programa Nacional de Observación de la Tierra por SatélitePNOTS (+ Ingenio)• Hisdesat propietària, operadora i explotadora.p p , p p• Segment terreny INTA: Indra• Banda X, 11 díes, Spotlight ( 10 X 5 km @1m) Scansar ( 100Banda X, 11 díes, Spotlight ( 10 X 5 km @1m) Scansar ( 100km @ 15m), Stripmap ( 30 km @ 3m)• Constelació amb TerraSAR-X i Tandem-X. 5.5 dies revisita• Explotació científica INTA, convocatòria• Política de adquisicions? Zona de risc sísmic?38Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Sentinel- 1• ESA, programa europeu GMES-COPERNICUS• Cobertura sistemàtica que acompleixi els requeriments a grans escales(gel, mar, mapeig superficial, moviments del terreny) i assegurar laresposta del sistema davant de crisis.• Banda C, frequència de Radarsat-2 (tornem a canviar la de Envisat).1AA mitjans de 2013 i 1B 24 mesos més tard.• Mode prioritari: Interferometric WS. Polarització VV i VH.f ï• Adquisicions sistemàtiques, 14 dies. Accés fàcil a dades gratuïtes!39Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Comb inació deb andes• Nombre de punts útils en zona vegetadaL > C > XL > C > X• Detectabilitat de moviment (sensibilitat a magnituds méspetites))X > C > L• Problemes de desenrotllat (a igualtat de diferencia( gtemporal)X > C > LDades polarimètriques:• Dades polarimètriques:Tx  H VRx  H VS  HH HV VH VV40Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Comb inació deb andes + Polarimetria41Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Preguntes ob ertes• Hi ha una comunitat d’usuaris al nostre entornidentificada? Monitorització de deformacions en estructures.Component de dilatació tèrmica. Captura i emmagatzematge de CO2.Captura i emmagatzematge de CO2. ...• Per on aniran els trets..? Arxiu + HR? Sentinel?• Possibilitats d’explotació de dades PAZ?42Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Comb inació deb andes43Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Comb inació deb andescmcm5511.3Banda Xcm55.12 • Moviment molt ràpid,excés de franges,problemes dedesenrotllatcmcm8.26.52 Banda Cdesenrotllat…• Moviment lent, franjapor sota del nivell dellcm623Banda Lsoroll…• Combinació de dades,millora de la estimaciócmcm8.116.232  millora de la estimaciódel camp de velocitats.44Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • PolarimetriaWave spatial orientationPolarizationTxRxH VHV VH VVHHH HV VHH-VVHH+VV HV+VHHV VH VVHH• En funció de la estructura del blanc, el senyal útil es, ylocalitza en un determinat canal polarimètric.• Si se’n disposa de diversos canals es pot seleccionar el que45Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013aporti més información coherent aument de puntsseleccionats i de la seva qualitat.
    • PolarimetriaHHHHHHHHHHHVHHHHHHHHHH>umbHVHV> HH>umbHHHH> HV>umb< +10169 píxels 9078 píxels4666 píxels46Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013• El nombre de punts útils augmenta al fer servir dos canals polarimètrics.
    • Band comb ination.• L band: canopy penetration, brings coherent information in rural areas.47Terrain motion analysis based on remote sensing tools. IGME. Madrid 18th September 09• Different band and polarimetric channel: different behaviour,complementary data.
    • 48Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Polarimetry for deformation applicationsTxRH VH HV VRxHV VH VVHHH HV VHH-VVHH+VV HV+VH< +10169 selected pixels 9078 selected pixels 4666 selected pixels• Polarimetric data fusion: combination strategies show the benefit ofusing polarimetry to select more and more quality pixels.49Terrain motion analysis based on remote sensing tools. IGME. Madrid 18th September 09• Band and polarization integration in the same dataset.
    • PALSAR- 2Pocos kilómetros hasta 200 metrosCobertura globalgCalidad Precisión vertical: Superior a 2m (relativa) / 10m(absoluta)Paso de malla: ~ 12 m x 12 mTerraSAR-X 2 (2016)TerraSAR-X 2 (2016)50Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Principis SARResolució range:rangeazimutgResolució azimutfcr2aResolució azimutImatge SAR:2Lx Imatge SAR:• Amplitud (RCS)Fase (distancia range r)• Fase (distancia range r)scatteringr  451Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Results validation• Geological conditions of the La Estacionneighborhood in Sallent R indicates the greatneighborhood in Sallent, R indicates the greatcavity under it.• Cone subsidence model and PS-DInSARlinear velocity map (cm/y) with Cosmo-Skymed data.y52
    • Dades HR. Interferograma únic53Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013High resolution/wavelength sensitivity allows to detect high spatial deformationgradients
    • Barcelona , High resolution54
    • alçada
    • New SAR missions, information comb ination.X-bandTerrasarX, Cosmo-SkymedL-bandALOS-PALSARC-bandEnvisat, Radarsat-2• Lower freq. = more penetration: increasement of coherence.• Freq. determines movement sensitivity.58Terrain motion analysis based on remote sensing tools. IGME. Madrid 18th September 09y• Spatial and temporal (revisit time) resolution improvement.• Polarimetric capabilities.
    • Dades HR. Terratrèmol Lorca59Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013
    • Dades HRuthCSK Amplitude1020Azim20 40 60 80 100 120 140 160203040CSK Diff ti l PhRangeimuth CSK Differential Phase1020 02RangeAzi50 100 1503040-260Estudi de Subsidències mitjançant tècniques DInSAR. ICC 25/04/2013