SAR (Synthetic Aperture Radar)


SAR
 
SAR (Synthetic Aperture Radar)
 
 
SAR er forkortelsen for Synthetic Aperture Radar. Det er en speciel radarteknik, der giver brugerne mulighed for at opnå radarbilleder med høj opløsning på lange afstande, f.eks. fra rummet. Med radar bruges mikrobølger til at måle afstande (områder) med. Til forskel fra et radaraltimeter med nadirudsending, sender et SAR-system radarimpulser ud til siden. Via dette sidevendte princip returnerer radaren signaler fra forskellige genstande på Jorden til sensoren på forskellige tidspunkter. Det gør det muligt at skelne mellem genstandene. Sidevendte radarimpulser danner billedlinjer (dvs. områdemål). Et andet områdemål (dvs. azimuthmål) dannes af bevægelsen og retningen af sensoren, der til stadighed sender og modtager radarimpulser.

SAR-billeder er nyttige for studiet af is og snes kendetegn, såvel som deres ændringer over tid. Hertil kommer, at isflowet kan måles med gentagne SAR-billeder med billedkorrelation (det kaldes ofte 'sporing af speckle-støj' for SAR-billeder).
 
SAR-billeder er nyttige for studiet af is og snes kendetegn, såvel som deres ændringer over tid. Hertil kommer, at isflowet kan måles med gentagne SAR-billeder med billedkorrelation (det kaldes ofte 'sporing af speckle-støj' for SAR-billeder).

Radar og SAR registrerer tidspunktet for en returimpuls og dens styrke såvel som mikrobølgefasen. Disse fasesignaler frembringer et interferogram mellem to SAR-dataoptagelser. Radarinterferometri (InSAR) anvendes til at måle jordoverfladens højder, mens differential InSAR (DInSAR) anvendes til at måle jordoverfladens forskydninger som for eksempel gletsjerflow.
 
 
Photo of the Gruben area in the Swiss Alps
   
Foto af Grubenområdet i de schweiziske alper taget fra et fly
 
Figur 1 er et radarinterferogram af Grubenområdet. Farvecyklusserne ligner konturlinjer og viser terrænets topografi, som den ses af InSAR-sensoren. I de tre områder angivet af de blå pile er farvecyklusserne stærkt forvrængede på grund af gletsjerbevægelserne mellem de to SAR-billeder, som danner interferogrammet (se de tre gletsjere på billedet af Grubenområdet i de schweiziske alper taget fra et fly).
 
 
SAR interferogram over Gruben area
 
Fig.1 SAR interferogram over Grubenområdet
 
 
Hvis isen ikke bevægede sig, ville farvecyklusserne (dvs. randene) være parallelle med konturlinjerne. Faktisk ser farvecyklusserne i det første interferogram (Fig. 1) over terrænet rundt om gletsjerne ud næsten som farvecyklusserne, der blev simuleret fra en elevationsmodel (andet interferogram på Fig. 2).
 
 
Topography-only interferogram simulated from a digital elevation
   
Fig. 2 Interferogram udelukkende med topografi simuleret fra en digital elevationsmodel
 
På den anden side kan konturlinjerne, når terrænet ikke bevæger sig, beregnes ud fra et interferogram og en afledt digital elevationsmodel. På de tre gletsjere skyldes farvecyklusserne dog ikke kun topografien, de skyldes også den daglige isbevægelse mellem de to optagelsesdatoer.

Hvis man kender topografien i et område, kan man simulere de topografiske rande (Figur 2) og på den måde separere det topografiske og det isdynamiske bidrag til farvecyklusserne ved ganske enkelt at trække de simulerede topografiske rande (andet billede) fra det originale interferogram, der både omfatter topografiske og bevægelsesmæssige rande (Figur 1). Man kan derfor måle isens bevægelse med meget høj præcision (Figur 3).
  
 
 
Fig. 3 Forskydning beregnet som forskellen mellem det originale interferogram og det simulerede topografiske interferogram
 
 
Kort sagt kan SAR-interferometri på et stabilt terræn bruges til at måle terrænhøjder for eksempel på en gletsjer. På ustabilt terræn (f.eks. flydende gletsjere) kan SAR-interferometri anvendes til at måle isens bevægelser med høj nøjagtighed. Hvis der er mere end et par SAR-billeder tilgængelige, kan begge teknikker kombineres til samtidig at måle gletsjerens højde og bevægelse.
  
 
  
Last update: 26 Februar 2014


Gletsjeranalyse ved hjælp af radarbilleder

 •  Introduktion (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_DK/SEMB1TC6UQH_0.html)

Baggrund

 •  Radar (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_DK/SEMGRSC6UQH_0.html)

Øvelser

 •  Øvelser med LEOWorks - Indledning (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_DK/SEM0BUC6UQH_0.html)
 •  Øvelse 1: Multitemporal radar og multispektrale, optiske data (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_DK/SEMITUC6UQH_0.html)
 •  Øvelse 2: Indflydelsen fra vejrforholdene på radarbilleder (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_DK/SEMVRVC6UQH_0.html)
 •  Konklusioner (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_DK/SEM7MWC6UQH_0.html)

Eduspace - Software

 •  LEOWorks 4 (MacOS) (http://leoworks.asrc.ro/download/leoworks.app.zip)
 •  LEOWorks 4 (Windows) (http://leoworks.asrc.ro/download/leoworks.exe)
 •  LEOWorks 4 (Linux) (http://leoworks.asrc.ro/download/leoworks.jar)

Eduspace - Download

 •  Images_Glaciers.zip (http://esamultimedia.esa.int/eduspace/Leoworks-material.zip)
 •  GoogleEarth file (http://esamultimedia.esa.int/eduspace/GoogleEarth_file.kmz)