SAR-Datenbasis und geodätische Nutzung im Bereich des ... · 2 Geodätisches Institut InSAR...

KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und

nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

Geodätisches Institut Karlsruhe

www.kit.edu

SAR-Datenbasis und geodätische Nutzung im Bereich des Oberrheingrabens

A. Schenk, F. Alshawaf, M. Westerhaus, B. Heck

Geodätisches Institut2

InSAR Projekte ORG

HydroKIT � nördlicher ORG

Speyer � nördlicher ORG

Staufen � südlicher ORG

Geplant DFG-Verlängerung � ausgew. Gebiete, ORG gesamt

Oberrheingraben-Workshop – 22 März 2011


InSAR Projekte ORG

HydroKIT (Alshawaf) � nördlicher ORG

Speyer (Kuny, Westerhaus, Schenk) � nördlicher ORG

Staufen (Schenk) � südlicher ORG



SAR-Interferometrie

δδδδR

Verschiebung

Hebung/Senkung

t = t2

t = t1

350°ascending

190°

descending

N N



Kriterien für InSAR

Gleicher Sensor

Wellenlänge, Bandbreite

Gleiche Geometrie

Einfallswinkel, auf/-absteigend

Gleicher Aufnahmemodus

Modus, Polarisation

Senkrechte Basislinie

B<Bkrit

Doppler Centroid Frequenz

C<Ckrit; problematisch bei ERS-2 ab Feb. 2000



Verfügbare SAR Sensoren

Satellit Band Zeitraum Auflösung Wdh. Daten

ERS-1 (ESA) C-Band

(5.6cm)

1991-2000 6x26m 35d frei, CAT-1

ERS-2 (ESA) C-Band seit 1995 6x26m 35d frei, CAT-1

Envisat (ESA) C-Band 2002-2010 5x25m 35d frei, CAT-1

RADARSAT-

1,2 (CSA)

C-Band seit 1995 ~ 10m 24d >3k€ p.

Szene

TerraSAR-X

(DLR)

X-Band

(3.1cm)

seit 2007 1x1m 11d 200€ p.S.

CAT-1 / frei

TanDEM-X

(DLR)

X-Band seit 2009 1x1m 11d 200€ p.S.

CAT-1 / frei

ALOS-Palsar

(JAXA)

L-Band

(23.5cm)

seit 2006 ~ 10m 46d frei, CAT-1

Sentinel (ESA) C-Band ab 2013 5x5 12/6d verm. frei



HydroKIT Projekt

[ ]),,(),,(12cos

4int,

tyxltyxl NANANA ∆−∆= θλπφNAl∆

Auswertung von 6 Tandem

Interferogrammen (T22) 1996



Tandem Interferogramme

Interferogramm 19960220-19960221



Tandem Interferogramme

19960220-19960221 19960326-19960327



PS-InSAR

1. Auswahl von PS

2. Trennen der Signalanteile

• Deformation

• Atmosphäre

• Blickwinkelfehler

Aufnahmen t1…tn � Interferogramme � PS-Analyse

DeformationAtmosphäre (APS)Blickwinkelfehler


[ ]),,(),,( ,_,cos

4int, mastermNAislaveiNAi tyxltyxl ∆−∆= θλ

πφ


Datenbasis PS-Auswertung T294



PS-Auswertung Track 294



Projekt Staufen, südlicher ORG

azimut

range

350°ascending

190°

descending



Datenbasis südlicher ORG



Corner-Reflektoren

CR-Staufen

CR-Heitersheim



Corner-Reflektoren

CR-Staufen



Interferogramme18-Okt-2008 bis 20-Nov-2008 03-Jan-2009 bis 14-Jan-2009 25-Jan-2009 bis 16-Feb-2009

16-Feb-2009 bis 27-Feb-2008 12-Apr-2009 bis 26-Mai-2009 06-Jun-2009 bis 17-Jun-2009

+π

−π

2ππππ = 16mm LOS Verschiebung

33d 11d

11d 11d

33d

44d



PS-Analyse APS

-1.2 rad 0



Staufen Ascending Okt-08 bis Jul-10



mm/a(in Blickrichtung

d. Sat.)

Staufen Ascending Okt-08 bis Jul-10



Zusammenfassung SAR-Datenbasis

T215 (A)

ERS1/2 - 5 Szenen 08/96-08/99

ENVISAT - 4 Szenen 07/05-11/07

T22 (D)

ERS1/2 - 9 Szenen 08/95-01/00


T294 (D)


T22 (D)

ERS1/2 – 12 Tandem Szenen 1996


T171 (A)

TSX – 44 Szenen 01/08-07/10

T054 (D)TSX – 10 Szenen 10/09-07/10



Zusammenfassung

Ziel der InSAR Auswertung ist immer die sichere Trennung von Atmosphäre und Deformation

Trennung der Signale durch

Hypothesen (keine Bewegung, exaktes DEM)

Externe Daten (Nivellements, WRF, Modis)

Trennung durch Stochastische Modelle (zeitliche / räumliche Korrelation)

SAR Datenbasis Oberrheingraben

71 Szenen C-Band 1996-2009

54 Szenen X-Band 2008-2010


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