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 текстСписок литературы:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.