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L’interferometria radar satellitare per il monitoraggio delle infrastrutture viarie e ferroviarie

Le continue trasformazioni dello spazio, dell’ambiente e del contesto geomorfologico nel sistema terra e la crescente pressione antropica rendono indispensabile l’attuazione di efficaci politiche di controllo e monitoraggio del territorio

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Caratteristiche e peculiarità

Le immagini radar satellitari vengono acquisite attraverso l’utilizzo di particolari sistemi denominati “SAR” (Synthetic Aperture Radar – Radar ad Apertura Sintetica) [2 e 3] che, montati su piattaforme satellitari, forniscono immagini elettromagnetiche della superficie terrestre a frequenze comprese tra 500 MHz e 10 GHz e con risoluzione spaziale di qualche metro.

Questi dispositivi sono in grado di sfruttare le orbite dei satelliti per osservare la stessa porzione di superficie da posizioni successive, in modo da sintetizzare un’antenna fittizia di grandi dimensioni ed incrementare la risoluzione al suolo. Si tratta di sistemi “attivi” in quanto emettono essi stessi un segnale di cui registrano l’eco di ritorno [3].

Il principale vantaggio dell’utilizzo di dati satellitari per il monitoraggio di fenomeni deformativi consiste nella possibilità di acquisire informazioni indipendentemente dalle condizioni di luce, i.e. in ore diurne o notturne, e dalle condizioni meteorologiche, grazie alla capacità di penetrazione delle microonde [2].

Un’ulteriore potenzialità consiste nella capacità di osservare estese porzioni della superficie terrestre in un arco temporale breve e con regolarità, in relazione al tempo di rivisitazione del satellite (revisiting time) utilizzato, che può raggiungere fino a un giorno.

Inoltre, i radar satellitari sono sistemi coerenti, ovvero acquisiscono sia il dato di ampiezza del campo elettromagnetico rilevato (valore di modulo), sia l’informazione associata alla distanza sensore-bersaglio (valore di fase).

Il principio di funzionamento di un radar satellitare è il seguente: un apparecchio trasmittente illumina lo spazio circostante con un’onda elettromagnetica che incidendo sulla superficie terrestre subisce un fenomeno di riflessione disordinata (diffusione, scattering). Una parte del campo emesso torna verso la stazione trasmittente, equipaggiata anche per la ricezione, dove vengono misurate le sue caratteristiche.

Il dispositivo è in grado di individuare il bersaglio elettromagnetico e, misurando il ritardo temporale tra l’istante di trasmissione e quello di ricezione, valutare la distanza a cui è posizionato localizzandolo in modo preciso lungo la direzione di puntamento dell’antenna.