ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 5. С. 113-121

Измерение смещений земной поверхности методом радиолокационной интерферометрии с применением уголковых отражателей радиосигнала

И.И. Добрынин 1 , Ф.В. Песяк 1 , А.И. Савин 1 , Н.Н. Севастьянов 1 
1 ОАО «Газпром космические системы», Королев, Россия
Одобрена к печати: 29.08.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-5-113-121
Работа посвящена экспериментальному исследованию точности измерения смещений земной поверхности, выполненного методом спутниковой радиолокационной интерферометрии с использованием искусственных уголковых отражателей (УО). Измерения были проведены на экспериментальном полигоне ОАО «Газпром космические системы» в 2015 г. В статье описаны размеры и форма УО, использованных в рамках эксперимента, схема их установки и ориентации, приведены параметры радиолокационной съемки, методика обработки радиолокационных данных, подходы к устранению факторов, влияющих на точность измерения смещений данным методом. В ходе эксперимента получена интерферометрическая серия из 20 радиолокационных снимков с космического аппарата TerraSAR-X. Обработка снимков проводилась в программных пакетах ENVI SARscape и QGIS. В результате их обработки измерены смещения уголковых отражателей в проекции на направление съемки. В статье показаны графики, иллюстрирующие динамику движения УО в ходе эксперимента, приведены выводы о влиянии атмосферных осадков на точность измерения смещений. Проведенный анализ рассчитанной погрешности измерений смещений уголковых отражателей позволяет оценить применимость метода космической радиолокационной интерферометрии для высокоточного мониторинга смещений земной поверхности в точках установки уголковых отражателей.
Ключевые слова: радиолокатор с синтезированной апертурой, радиолокационная интерферометрия, дистанционное зондирование Земли, дифференциальная интерферометрия, мониторинг смещений земной поверхности, уголковый отражатель
Полный текст

Список литературы:

  1. Захаров А.И., Захарова Л.Н., Лебедева М.А. Применение РСА-интерферометрии для мониторинга транспортной инфраструктуры в зонах с опасной динамикой земных покровов // Рос. науч. конф. «Зондирование земных покровов радарами с синтезированной апертурой»: электрон. сб. докл. Улан-Удэ, 2010. С. 32–38. URL: http://jre.cplire.ru/jre/library/Ulan-Ude-2010/pdffiles/c1_4.pdf.
  2. Михайлов В.О., Киселева Е.А., Смольянинова Е.И, Дмитриев П.Н., Голубева Ю.А., Исаев Ю.С., Дорохин К.А., Тимошкина Е.П., Хайретдинов С.А., Голубев В.И. Мониторинг оползневых процессов на участке северокавказской железной дороги с использованием спутниковой радарной интерферометрии в различных диапазонах длин волн и уголкового отражателя // Геофизич. исслед. 2013. Т. 14. № 4. С. 5–22.
  3. Aguado V., Vink A., James B., Biescas E. An improved combination of Natural Reflectors and Corner Reflectors to monitor surface heave generated by SAGD operations using InSAR satellite technology // World Heavy Oil Congress 2015 WHOC15-321. URL: http://tre-altamira.com/uploads/2015_03_Aguado-et-al-WHOC15-321.pdf.
  4. Ferretti A., Prati C., Rocca F. Permanent Scatterers in SAR Interferometry // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2001. Vol. 39. No. 1. P. 8–20.
  5. Guneriussen T., Høgda K.A., Johnsen H., Lauknes I. InSAR for Estimation of Changes in Snow Water Equivalent of Dry Snow // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2001. Vol. 39. No. 10. P. 2101–2108.
  6. Rosen P.A., Hensley S., Joughin I.R., Li F.K., Madsen S.N., Rodriguez E., Goldstein R.M. Synthetic aperture radar interferometry // Proc. IEEE. 2000. Vol. 88. No. 3. P. 333–382.
  7. Sarabandi K., Chiu T. Optimum Corner Reflectors for Calibration of Imaging Radars // IEEE Trans. Antennas and Propagation. 1996. Vol. 44. No. 10. P. 1348–1361.
  8. Zakharov A., Mashurov S., Dragunov A. Application of TerraSAR-X Data for Monitoring of Potential Landslide and Karst Areas in Railway and Pipeline Corridors // 8th European Conf. Synthetic Aperture Radar (EUSAR). 2010. P. 548–551.