[ Pobierz całość w formacie PDF ]
. Ominięcie podstawowych ograniczeń metody D-InSAR okazało się mo\liwe dziękizastosowaniu metod punktowych, opartych na selekcji rozpraszaczy stabilnych.Pierwsze tegotypu metody zostały opracowane w końcu lat 90 XX wieku przez zespół POLIMIz Politechniki w Mediolanie (Ferretti et al., 2001).Metody te wykorzystują właściwościnaturalnych reflektorów radarowych zwanych rozpraszaczami stabilnymi PS (PersistentScatteres, Permanent Scatterers), stąd ich nazwa PSInSAR (Persistent Scattetres SARinterferometry).Rozpraszacze takie, których właściwości omówiono w (Perski et al., 2007).Charakteryzują się bardzo stabilną fazą sygnału radarowego, praktycznie niewra\liwą nazmiany geometrii obrazowania oraz warunki atmosferyczne.Właściwość ta wynika z fakty, \edominującym dla piksela rozpraszacza PS jest odbicie od pojedynczego, punktowego obiektuo rozmiarach podpikselowych.Mogą nimi być dachy i naro\niki budynków, fragmenty ró\negorodzaju konstrukcji (mostów, ogrodzeń, itp.) czy te\ wysokie słupy telegraficzne czy latarnie.Na terenach pozbawionych obiektów infrastruktury rozpraszacze stabilne stanowią wychodnieskał.Główną ideą metod PSInSAR jest dekompozycja serii interferometrycznych obserwacjifazowych na trzy podstawowe składowe: deformacji, wysokości względnej i APS.Oczywiścieoperacja ta jest mo\liwa do przeprowadzenia jedynie dla pikseli o fazie zachowującej warunekkoherencji (PS).Podstawowym warunkiem prawidłowego przeprowadzenia operacjidekompozycji sygnału jest du\a liczba obserwacji, stąd wymaganie, co najmniej 20interferogramów.Du\a liczba obserwacji umo\liwia dokładne wyznaczenie modelu deformacjioraz modelu obrazu atmosfery (APS).Nale\y podkreślić, \e w metodzie PSInSAR, podobniejak w przypadku InSAR mamy do czynienia z wyznaczeniem wartości deformacji o charakterzewzględnym tak w czasie jak i przestrzeni.2.1.Metodyka PSInSARPodstawy metodyczne i teoretyczne zostały przedstawione szczegółowo w niniejszymtomie (Porzycka i Leśniak, 2007).W artykule niniejszym większy nacisk poło\ono naomówienie konkretnej implementacji metodyki PSInSAR oraz problematyki związanejz właściwą analizą i interpretacją danych PSInSAR.Pierwszym etapem przetwarzania jest wybór tzw.sceny referencyjnej, będącejodniesieniem czasowym dla wszystkich pozostałych obserwacji.Wyboru tego dokonuje się wten sposób, aby bazy czasowe i geometryczne pomiędzy sceną referencyjną i pozostałymi byłyjak najmniejsze.Następnie dokonuje się współrejestracji i wpasowania geometrycznegowszystkich pozostałych scen do sceny referencyjnej.Dokonuje się tego za pomocą metodstosowanych w InSAR.Po współrejestracji i wpasowaniu oblicza się interferogramy pomiędzysceną referencyjną i poszczególnymi scenami.Warto zauwa\yć, \e istnieją równie\ technikiwykorzystujące nie tylko interferogramy liczone w stosunku do sceny referencyjnej, alerównie\ pozostałe, bardziej optymalne pary interferometryczne zob.metoda SBAS (Berardinoet al., 2002).Kluczowym elementem metody PSInSAR jest wykrycie rozpraszaczy stabilnycha następnie wyodrębnienie informacji fazowej dla tych właśnie punktów.Detekcja ta jest oparta na wieloczasowej analizie amplitudy metodą dyspersji amplitudowej (Ferretti et al., 2001)wykorzystując wa\ną właściwość, jaką jest ścisły związek stabilności amplitudy ze stabilnościąfazy interferometrycznej.Mo\na jednak równie\ zastosować analizę czasową koherencji(Berardino et al., 2002; Hooper et al., 2004).Poni\ej przedstawiono krótki opis wybranych procedur implementacji algorytmuPSInSAR stworzonej i stosowanej przez Radar Remote Sensing Group w Delft University ofTechnology (Holandia).Etap 1: Selekcja PSC Tzw.Etap estymacji wstępnej.W etapie tym selekcjonowany jestinicjalny zbiór PSC (Persistent Scatterers Candidates) metodą dyspersji amplitudowej (Ferrettiet al., 2001) albo stosunku sygnału do zakłóceń pasywnych (signal-to-clutter ratio - SCR)(Adam et al., 2003).Etap 2: Konstrukcja sieci.Punkty PSC łączy się ze sobą formując sieć, dla której dokonujesię obliczenia względnych ró\nic obserwowanej fazy dla ka\dego z segmentów.U\ycieobserwacji względnych pozwala zminimalizować wpływ głównych zródeł błędów takich jakatmosferyczne opóznienie sygnału czy błędy orbit.Definiowanie sieci odbywa się zgodnie zzasadami triangulacji Delaunay'a czy w inny sposób zapewniający większą redundancję (Leijenet al., 2006).Etap 3: Rozwijanie fazy i estymacja parametrów dla poszczególnych segmentów.Po obliczeniu wartości faz względnych dla ka\dego z segmentów i dla ka\dego interferogramu,fazy te są rozwijane (względem czasu) wraz z estymacją wymaganych parametrów.Parametryte to np.ró\nice wysokości (wysokości względne) i deformacje względne.Zakładając liniowymodel deformacji oblicza się wartości wysokości względnych oraz residua (tj.wartościresztkowe fazy po odjęciu komponentu liniowego).Składowe residuów są wydzielanenastępnie na etapie filtracji.Etap 4: Przestrzenne rozwijanie fazy.Kiedy faza interferometryczna jest rozwinięta(względem czasu) i gdy wymagane parametry deformacji są obliczone dla poszczególnychsegmentów sieci zachodzi potrzeba ich integracji w odniesieniu do pojedynczego punktuodniesienia, tak by otrzymać wartości względne dla ka\dego PSC.Dla prawidłowegorozwiązania wymagane jest by procent skorygowanych dwuznaczności był znacznie mniejszyod całkowitej liczby boków (np [ Pobierz całość w formacie PDF ]
zanotowane.pl doc.pisz.pl pdf.pisz.pl trzylatki.xlx.pl
. Ominięcie podstawowych ograniczeń metody D-InSAR okazało się mo\liwe dziękizastosowaniu metod punktowych, opartych na selekcji rozpraszaczy stabilnych.Pierwsze tegotypu metody zostały opracowane w końcu lat 90 XX wieku przez zespół POLIMIz Politechniki w Mediolanie (Ferretti et al., 2001).Metody te wykorzystują właściwościnaturalnych reflektorów radarowych zwanych rozpraszaczami stabilnymi PS (PersistentScatteres, Permanent Scatterers), stąd ich nazwa PSInSAR (Persistent Scattetres SARinterferometry).Rozpraszacze takie, których właściwości omówiono w (Perski et al., 2007).Charakteryzują się bardzo stabilną fazą sygnału radarowego, praktycznie niewra\liwą nazmiany geometrii obrazowania oraz warunki atmosferyczne.Właściwość ta wynika z fakty, \edominującym dla piksela rozpraszacza PS jest odbicie od pojedynczego, punktowego obiektuo rozmiarach podpikselowych.Mogą nimi być dachy i naro\niki budynków, fragmenty ró\negorodzaju konstrukcji (mostów, ogrodzeń, itp.) czy te\ wysokie słupy telegraficzne czy latarnie.Na terenach pozbawionych obiektów infrastruktury rozpraszacze stabilne stanowią wychodnieskał.Główną ideą metod PSInSAR jest dekompozycja serii interferometrycznych obserwacjifazowych na trzy podstawowe składowe: deformacji, wysokości względnej i APS.Oczywiścieoperacja ta jest mo\liwa do przeprowadzenia jedynie dla pikseli o fazie zachowującej warunekkoherencji (PS).Podstawowym warunkiem prawidłowego przeprowadzenia operacjidekompozycji sygnału jest du\a liczba obserwacji, stąd wymaganie, co najmniej 20interferogramów.Du\a liczba obserwacji umo\liwia dokładne wyznaczenie modelu deformacjioraz modelu obrazu atmosfery (APS).Nale\y podkreślić, \e w metodzie PSInSAR, podobniejak w przypadku InSAR mamy do czynienia z wyznaczeniem wartości deformacji o charakterzewzględnym tak w czasie jak i przestrzeni.2.1.Metodyka PSInSARPodstawy metodyczne i teoretyczne zostały przedstawione szczegółowo w niniejszymtomie (Porzycka i Leśniak, 2007).W artykule niniejszym większy nacisk poło\ono naomówienie konkretnej implementacji metodyki PSInSAR oraz problematyki związanejz właściwą analizą i interpretacją danych PSInSAR.Pierwszym etapem przetwarzania jest wybór tzw.sceny referencyjnej, będącejodniesieniem czasowym dla wszystkich pozostałych obserwacji.Wyboru tego dokonuje się wten sposób, aby bazy czasowe i geometryczne pomiędzy sceną referencyjną i pozostałymi byłyjak najmniejsze.Następnie dokonuje się współrejestracji i wpasowania geometrycznegowszystkich pozostałych scen do sceny referencyjnej.Dokonuje się tego za pomocą metodstosowanych w InSAR.Po współrejestracji i wpasowaniu oblicza się interferogramy pomiędzysceną referencyjną i poszczególnymi scenami.Warto zauwa\yć, \e istnieją równie\ technikiwykorzystujące nie tylko interferogramy liczone w stosunku do sceny referencyjnej, alerównie\ pozostałe, bardziej optymalne pary interferometryczne zob.metoda SBAS (Berardinoet al., 2002).Kluczowym elementem metody PSInSAR jest wykrycie rozpraszaczy stabilnycha następnie wyodrębnienie informacji fazowej dla tych właśnie punktów.Detekcja ta jest oparta na wieloczasowej analizie amplitudy metodą dyspersji amplitudowej (Ferretti et al., 2001)wykorzystując wa\ną właściwość, jaką jest ścisły związek stabilności amplitudy ze stabilnościąfazy interferometrycznej.Mo\na jednak równie\ zastosować analizę czasową koherencji(Berardino et al., 2002; Hooper et al., 2004).Poni\ej przedstawiono krótki opis wybranych procedur implementacji algorytmuPSInSAR stworzonej i stosowanej przez Radar Remote Sensing Group w Delft University ofTechnology (Holandia).Etap 1: Selekcja PSC Tzw.Etap estymacji wstępnej.W etapie tym selekcjonowany jestinicjalny zbiór PSC (Persistent Scatterers Candidates) metodą dyspersji amplitudowej (Ferrettiet al., 2001) albo stosunku sygnału do zakłóceń pasywnych (signal-to-clutter ratio - SCR)(Adam et al., 2003).Etap 2: Konstrukcja sieci.Punkty PSC łączy się ze sobą formując sieć, dla której dokonujesię obliczenia względnych ró\nic obserwowanej fazy dla ka\dego z segmentów.U\ycieobserwacji względnych pozwala zminimalizować wpływ głównych zródeł błędów takich jakatmosferyczne opóznienie sygnału czy błędy orbit.Definiowanie sieci odbywa się zgodnie zzasadami triangulacji Delaunay'a czy w inny sposób zapewniający większą redundancję (Leijenet al., 2006).Etap 3: Rozwijanie fazy i estymacja parametrów dla poszczególnych segmentów.Po obliczeniu wartości faz względnych dla ka\dego z segmentów i dla ka\dego interferogramu,fazy te są rozwijane (względem czasu) wraz z estymacją wymaganych parametrów.Parametryte to np.ró\nice wysokości (wysokości względne) i deformacje względne.Zakładając liniowymodel deformacji oblicza się wartości wysokości względnych oraz residua (tj.wartościresztkowe fazy po odjęciu komponentu liniowego).Składowe residuów są wydzielanenastępnie na etapie filtracji.Etap 4: Przestrzenne rozwijanie fazy.Kiedy faza interferometryczna jest rozwinięta(względem czasu) i gdy wymagane parametry deformacji są obliczone dla poszczególnychsegmentów sieci zachodzi potrzeba ich integracji w odniesieniu do pojedynczego punktuodniesienia, tak by otrzymać wartości względne dla ka\dego PSC.Dla prawidłowegorozwiązania wymagane jest by procent skorygowanych dwuznaczności był znacznie mniejszyod całkowitej liczby boków (np [ Pobierz całość w formacie PDF ]