【技术创新】哨兵1号卫星带来雷达遥感新水平
来源: http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-1/Sentinel-1_brings_radar_remote_sensing_to_new_level/(print)
被阅读 2376 次
2015-10-16

 2015年6月8日

 

比较形变数据

 随着哨兵1A卫星(Sentinel-1A)一年来的频繁观测,雷达卫星科学家们正在提高遥感技术测量地表形变,为地震和火山监测打开了新的大门。

通过与以前的卫星雷达任务-ERS(欧洲遥感卫星)和Envisat(欧洲环境卫星)数据,与当前的Sentinel-1A数据进行比较,意大利电磁传感环境研究所(IREA-CNR)的研究人员已经展示测量地表形变有了大幅度改进。

要做到这一点, 科学家们利用干涉合成孔径雷达,即InSAR技术。这需要结合不同时间获得的两个或两个以上的雷达图像。如果在结合间地表上的物体已经改变了,地形形变表现为一个连续的序列称为干涉条纹的彩色条纹,或称为一个“干涉图”。

把这一技术向前提高一步,科学家们采用了类似于干涉技术的小基线子集算法。产生了新一代空间密集的、高度精确的平均形变速率图像。这是基于合成孔径雷达仅对那些以小空间时间轨道雷达图像分离为特征的干涉图的分析。当处理回访时间为12天的Sentinel-1A数据时,这一方法非常恰当地改进了雷达任务。

Sentinel-1在意大利上空

IREA-CNR所长Riccardo Lanari指出,尽管Sentinel-1A卫星传感器的运行期相对较短,此系统已经显示了其毫米级精度测量地表形变的能力。此外,更为重要的是,研究成果清楚表明,在小基线算法描述的Sentinel-1A数据基础上,基于像素密度,与前代ERS和Envisat卫星SAR(合成孔径雷达)系统进行比较,大幅度提高了地表形变图的空间覆盖水平。

当对Sentinel-1A和Envisat两颗卫星利用意大利海湾(那不勒斯湾,三个主要火山群-维苏威火山、坎皮佛莱格瑞火山区和伊斯基尔岛坐落在这里)空间数据生成的形变速度图均值进行比较时,结果显而易见。

“扩散效应”(维苏威火山)

特别是,在其空间覆盖能力提升的基础上,Sentinel-1A 清楚地显示维苏威火山顶峰的“扩散效应”,这个“扩散效应”在以前的ERS和Envisat产品上只能看到一部分。另一个事实,覆盖坎皮佛莱格瑞火山区测量密度明显提高,展示了持续性抬升的特点。

 

Sentinel-1任务确保了自ERS和Envisat任务以来地表形变测量的连续性,但是基于空间制图和接收频率呈现出更好的质量。尤其是,Sentinel-1星的干涉宽幅模式下250公里的扫描幅宽,使得它可以常规获取大比例尺干涉图像。

意大利雷达干涉图

Sentinel-1A姊妹星Sentinel-1B即将发射,地表形变测量水平将进一步提高。两颗卫星系统将重访时间缩短至6天,提高干涉产品的质量。

对那不勒斯地表形变以及全球其他火山地区长期监测,是监测它们演变和潜在风险的关键。

IREA-CNR研究人员Michele Manunta指出,大范围Sentinel-1 SAR数据访问免费开放数据访问政策相结合的可能性,为民事保护方案开创了新前景。例如,在一个操作环境下,可能已经生成几乎整个意大利领土的干涉图。

原文题目:

Sentinel-1 brings radar remote sensing to new level

(王化编译,殷永元审核)