Аннотация.

Эффективный контроль геодинамических процессов с использованием многократной радиолокационной спутниковой съемки и дифференциальной интерферометрической обработки получаемых данных требует выявления участков местности, сохраняющих приемлемый уровень когерентности на снимках в течение длительного интервала времени. Анализ фазовой компоненты снимков для таких участков, называемых устойчивыми отражателями радиолокационного сигнала, позволяет оценивать величины малых (со скоростями до единиц сантиметров в год и менее) смещений наблюдаемой поверхности. В работе рассмотрены два метода радиолокационной дифференциальной интерферометрии, основанные на выявлении устойчивых отражателей: известный метод устойчивых отражателей и предложенная модификация метода, основанного на использовании пар устойчивых отражателей. Применение рассматриваемых алгоритмов проиллюстрировано на примере обработки интерферометрической цепочки из 35 снимков, полученных системой COSMO-SkyMed.

Ключевые слова:

SAR-интерферометрия, устойчивые отражатели, метод пар устойчивых отражателей, цифровая модель рельефа, развертка фазы.

Стр. 29-43. 

 Полная версия статьи в формате pdf.

Литература

1. Горный В.И., Тронин А.А. Обзор достижений последнего десятилетия в области применения спутниковых методов дистанционного зондирования при геологических и геофизических исследованиях // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. — 2012. — Т.9, № 5. — С. 116–132.
2. Bamler R., Hartl P. Synthetic aperture radar interferometry // Inverse problems. — 1998. — Vol. 14, No. 4. — P. 1–54.
3. Hetland E.A., Musé P., Simons M., Lin Y.N., Agram P.S., DiCaprio C.J. Multiscale InSAR time series (MInTS) analysis of surface deformation // Journal of Geophysical Research: Solid Earth (1978–2012). — 2012. — Vol. 117, No. B2.
4. Михайлов В.О., Киселева Е.А., Смольянинова Е.И., Голубев В.И., Дмитриев П.Н., Тимошкина Е.П., Хайретдинов С.А. Обобщение опыта применения различных методов обработки РСА снимков для изучения и мониторинга оползневой активности склонов в районе Большого Сочи // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. — 2016. — Т.13, № 6. — С. 137–147.
5. Cigna F., Bianchini F., Casagli N. How to assess landslide activity and intensity with Persistent Scatterer Interferometry (PSI): the PSI-based matrix approach // Landslides.— 2013. — No. 10. — P. 267–283.
6. Горный В.И., Крицук С.Г., Латыпов И.Ш., Оловянный А.Г., Петров С.Д., Тронин А.А. О механизме знакопеременных вертикальных движений поверхности городской среды (по результатам спутниковой радиолокационной интерферометрии) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. — 2014. — Т.11, № 3. — С. 129–139.
7. Филатов А.В., Евтюшкин А.В., Васильев Ю.В. Многолетний геодинамический мониторинг нефтегазовых месторождений Западной Сибири методом спутниковой радиолокационной интерферометрии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. — 2012. — Т.9, № 2. — С. 39–47.
8. Розенберг И.Н., Лупян Е.А., Железнов М.М., Василейский А.С. Возможности использования спутниковых технологий для мониторинга железнодорожной инфраструктуры / Ренессанс железных дорог: фундаментальные научные исследования и прорывные инновации: коллективная монография членов и научных партнеров Объединенного ученого совета ОАО «РЖД» / под ред. Б.М. Лапидуса. МО, Ногинск: Аналитика Родис, 2015. — C. 97–112.
9. Заичко В.А., Селин В.А. Мероприятия Федерального космического агентства России по созданию космических средств радиолокационного наблюдения и технологий комплексной обработки данных // Вестник СибГАУ. — 2013. — № 5 (51). — С. 4–5.
10. Nitti D.O., Bovenga F., Nutricato R., Intini F., Chiaradia M.T. On the use of COSMO/SkyMed data and Weather Models for interferometric DEM generation // European Journal of Remote Sensing. — 2013. — Vol. 46. — P. 250–271.
11. Ferretti A., Prati C., Rocca F. Nonlinear subsidence rate estimation using permanent scatterers in differential SAR interferometry // IEEE transactions on Geoscience and Remote Sensing. — 2000. — Vol. 38, No. 5. — P. 2202–2212.
12. Ferretti A., Prati C., Rocca F. Permanent scatterers in SAR interferometry // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. — 2001. — Vol. 39, No. 1. — P. 8–20.
13. Costantini M., Falco S., Malvarosa F., Minati F. A new method for identification and analysis of persistent scatterers in series of SAR images // Geoscience and Remote Sensing Symposium. — 2008. —Vol. 2. — P. 449–452.
14. Воронцов К.В., Потапенко А.А. Модификации EM-алгоритма для вероятностного тематического моделирования // Машинное обучение и анализ данных. — 2013. — № 6. — С. 657–686.
15. Адуенко А.А., Василейский А.С., Карелов А.И., Рейер И.А., Рудаков К.В., Стрижов В.В. Алгоритмы выделения и совмещения устойчивых отражателей на спутниковых снимках // Компьютерная оптика. — 2015. — Т. 39, № 4. — С. 622–630.
16. Harris C., Stephens M. A combined corner and edge detector // Alvey vision conference. — 1988. — Vol. 15. — P. 147–151.
17. Lowe D. Distinctive image features from scale invariant keypoints // IJCV. — 2004. — Vol. 60, No. 2. — P. 91–110.
18. Muja M., Lowe D.G. Fast Approximate Nearest Neighbors with Automatic Algorithm Configuration // VISAPP (1). — 2009. — P. 331–340.
19. Prati C., Ferretti A., Perissin D. Recent advances on surface ground deformation measurement by means of repeated space-borne SAR observations // Journal of Geodynamics. — 2010. — Vol. 49, No. 3. — P. 161–170.
20. Farr T.G., Rosen P.A., Caro E., Crippen R., Duren R., Hensley S., Kobrick M., Paller M., Rodriguez E., Roth L., Seal D., Shaffer S., Shimada J., Umland J., Werner M., Oskin M., Butbank D., Alsdorf D. The Shuttle Radar Topography Mission // Reviews of Geophysics. — 2007. — Vol. 45.