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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

sfondo rm

Tipicamente i Permanent Scatterers corrispondono ad elementi già presenti al suolo come parti di edifici, strutture metalliche, rocce esposte, per i quali le caratteristiche elettromagnetiche non variano sensibilmente di acquisizione in acquisizione.

È dunque possibile definire e stimare un modello per il contributo di fase legato al movimento dei PS, in quanto presenta una determinata evoluzione temporale, e scinderlo da quello legato alle condizioni atmosferiche il quale presenta invece una correlazione spaziale all’interno della singola immagine, ma risulta non correlato tra acquisizioni distinte di una lunga serie storica.

Per fare ciò, è necessario avvalersi di dataset consistenti in almeno 25-30 immagini radar e che la densità spaziale dei PS sia sufficientemente elevata (> 5-10 PS/km2), vincolo sempre verificato in aree urbane dove si raggiungono, in genere, valori di 100-300 PS/km2 [6 e 7]. In corrispondenza dei PS è inoltre possibile separare il termine di fase dovuto alla topografia da quello dovuto al movimento.

Si può in tal modo calcolare la tendenza media di deformazione, con una precisione compresa nell’ordine dei millimetri (per i punti migliori), oltre all’intera serie temporale di deformazione.

Alla precisione delle misure e alla densità spaziale dei punti di misura si aggiunge un ulteriore vantaggio, costituito dalla ricchezza di dati open-source disponibili negli archivi dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA – European Space Agency).

Ad oggi è possibile avviare un’analisi PS, avendo a disposizione dati a partire dal 1992 (come ad esempio missioni ENVISAT e ERS), con la possibilità di ricostruire la storia passata dell’area di interesse. I limiti della tecnica consistono nel fatto che le misure sono possibili solo in corrispondenza dei PS ed è dunque necessario che l’area che si vuole indagare presenti una densità sufficiente di diffusori permanenti (zone a lieve urbanizzazione o con presenza di rocce esposte).

La tecnica PS sta riscuotendo un notevole successo grazie ai numerosi vantaggi introdotti [6, 8, 9]. Una diretta applicazione di questa tecnica consiste nell’analisi dei fenomeni di deformazione superficiale come subsidenze, frane, faglie sismiche [10 e 11] e monitoraggio in corrispondenza delle principali infrastrutture come viadotti, edifici, dighe, autostrade, ferrovie, piste aeroportuali [6, 7, 8, 9, 10, 11].