| | |  | Ραντάρ συνθετικού ανοίγματος (SAR) | |
Ραντάρ συνθετικού ανοίγματος (SAR)
Ο όρος SAR είναι η συντομογραφία για το Synthetic Aperture Radar ή ραντάρ συνθετικού ανοίγματος. Πρόκειται για μια ειδική τεχνική ραντάρ που επιτρέπει στους χρήστες να λαμβάνουν υψηλής ανάλυσης εικόνες ραντάρ από μεγάλες αποστάσεις, π.χ. από το διάστημα. Η τεχνική ραντάρ χρησιμοποιεί μικροκύματα για τη μέτρηση αποστάσεων (περιοχών).
Σε αντίθεση με τον υψομετρητή ραντάρ αποστολής παλμών στο ναδίρ, ένα σύστημα SAR στέλνει παλμούς ραντάρ πλευρικά. Βάσει αυτής της αρχής πλευρικής σκόπευσης, το ραντάρ επιστρέφει τα σήματα από διάφορα αντικείμενα στη Γη στον αισθητήρα σε διαφορετικές χρονικές στιγμές. Με τον τρόπο αυτό, είναι δυνατή η διάκριση των αντικειμένων. Οι παλμοί του ραντάρ πλευρικής σκόπευσης σχηματίζουν γραμμές εικόνας (δηλ. διάσταση περιοχής). Μια άλλη διάσταση εικόνας (δηλ. διάσταση αζιμούθιου) σχηματίζεται από την κίνηση και την κατεύθυνση του αισθητήρα, ο οποίος στέλνει και λαμβάνει διαρκώς παλμούς ραντάρ.
Οι εικόνες SAR είναι χρήσιμες για τη μελέτη των χαρακτηριστικών του πάγου και του χιονιού, καθώς και των μεταβολών τους στο χρόνο. Επίσης, η ροή του πάγου μπορεί να μετρηθεί από επαναλαμβανόμενες εικόνες SAR μέσω συσχετισμού των εικόνων (συχνά ονομάζεται «παρακολούθηση κηλίδων» για εικόνες SAR).
Το ραντάρ και το σύστημα SAR καταγράφουν το χρόνο ενός παλμού επιστροφής και την έντασή του, καθώς και τη φάση των μικροκυμάτων. Αυτά τα σήματα φάσης δημιουργούν ένα συμβολογράφημα μεταξύ δύο λήψεων δεδομένων SAR. Η συμβολομετρία ραντάρ (InSAR) χρησιμοποιείται για μέτρηση του υψόμετρου του εδάφους, ενώ το διαφορικό InSAR (DInSAR) χρησιμοποιείται για μέτρηση της μετατόπισης του εδάφους, όπως είναι η ροή του παγετώνα.
| | | SEMS61D6UQH |
Η εικόνα 1 είναι ένα συμβολογράφημα ραντάρ της περιοχής Gruben. Οι κύκλοι χρωμάτων είναι παρόμοιοι με τις ισοϋψείς καμπύλες και παρουσιάζουν την τοπογραφία του εδάφους όπως φαίνεται από τον αισθητήρα InSAR. Στις τρεις περιοχές που υποδεικνύονται από τα μπλε βέλη, οι κύκλοι χρωμάτων είναι ιδιαίτερα παραμορφωμένοι λόγω της κίνησης του παγετώνα μεταξύ των δύο εικόνων SAR που σχηματίζουν το συμβολογράφημα (ανατρέξτε στους τρεις παγετώνες στη φωτογραφία από αεροπλάνο της περιοχής Gruben στις ελβετικές Άλπεις).
| | Εικ.1 Συμβολογράφημα SAR πάνω από την περιοχή Gruben | |
Εάν ο πάγος δεν κινούνταν, οι κύκλοι χρωμάτων (δηλ. οι κροσσοί) θα ήταν παράλληλοι με τις ισοϋψείς καμπύλες. Πράγματι, οι κύκλοι χρωμάτων στο πρώτο συμβολογράφημα (εικ. 1) πάνω από το έδαφος γύρω από τους παγετώνες μοιάζουν πολύ με τους προσομοιωμένους κύκλους χρωμάτων από ένα υψομετρικό μοντέλο (δεύτερο συμβολογράφημα που παρουσιάζεται στην εικ. 2).
| | | Εικ.2 Προσομοίωση συμβολογραφήματος μόνο τοπογραφίας από ψηφιακό υψομετρικό μοντέλο |
Από την άλλη πλευρά, όταν το έδαφος δεν κινείται, οι ισοϋψείς καμπύλες μπορούν να υπολογιστούν από ένα συμβολογράφημα και ένα παραγόμενο ψηφιακό υψομετρικό μοντέλο. Ωστόσο, στους τρεις παγετώνες, οι κύκλοι χρωμάτων προκαλούνται όχι μόνο από την τοπογραφία, αλλά και από την καθημερινή κίνηση του πάγου μεταξύ δύο ημερομηνιών λήψης.
Εάν η τοπογραφία της περιοχής είναι γνωστή, μπορεί να γίνει προσομοίωση των τοπογραφικών κροσσών (εικόνα 2) και, συνεπώς, να διαχωριστεί η τοπογραφική συμβολή και η δυναμική συμβολή του πάγου στους κύκλους χρωμάτων με απλή αφαίρεση των προσομοιωμένων τοπογραφικών κροσσών (δεύτερη εικόνα) από το αρχικό συμβολογράφημα που περιλαμβάνει τόσο τους τοπογραφικούς κροσσούς όσο και τους κροσσούς κίνησης (εικόνα 1). Επομένως, η κίνηση του πάγου μπορεί να μετρηθεί με πολύ υψηλή ακρίβεια (εικόνα 3).
| | Εικ. 3 Μετατόπιση (ροή παγετώνα) | |
Συνοπτικά, για σταθερό έδαφος, η συμβολομετρία SAR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μέτρηση του υψόμετρου του εδάφους, π.χ. σε έναν παγετώνα. Για ασταθές έδαφος (π.χ. κινούμενοι παγετώνες), η συμβολομετρία SAR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μέτρηση της κίνησης του πάγου με υψηλή ακρίβεια. Εάν διατίθενται περισσότερα από ένα ζεύγη εικόνων SAR, μπορούν να συνδυαστούν και οι δύο τεχνικές για ταυτόχρονη μέτρηση του υψόμετρου και της κίνησης του παγετώνα.
| |
