INTERFEROMETRIA S.A.R. DIFFERENZIALE

Il telerilevamento permette di studiare corpi posti a grande distanza dell’osservatore, attraverso la loro interazione con le onde elettromagnetiche e si pone a sostegno di discipline come la geofisica, la geologia e la geografia che studiano l’aspetto della superficie terrestre e i fenomeni che su di essa si manifestano.

In particolare il Radar ad Apertura Sintetica (SAR) è una tecnica di telerilevamento ambientale a microonde, che permette di ottenere immagini ad alta risoluzione spaziale dalle quali è possibile, ad esempio, individuare i cosiddetti Oil Slicks, ossia le macchie di petrolio sul mare, eseguire tomografie del territorio, determinare la topografia del terreno, calcolare la deformazione della superficie terrestre, ecc.

In questo contesto si inserisce la tecnica dell’Interferometria SAR Differenziale, che, attraverso lo studio di un set di immagini SAR satellitari, consente di ricavare la deformazione del terreno con una precisione del millimetro e determinare l’evoluzione della stessa nel corso degli anni senza alcuna informazione a priori sull’area osservata, senza l’utilizzo di alcun modello di deformazione e con una densità spaziale molto più ampia di una qualunque rete GPS.

La metodologia consente di ottenere un quadro completo e dettagliato sul comportamento del terreno nell’area di interesse. Di conseguenza l’interferometria SAR differenziale può fornire un potente strumento di pianificazione non solo in ambito urbanistico, ma più in generale per tutte e attività umane nel territorio e perciò nella prevenzione dei rischi derivanti dall’interazione tra l’uomo e la natura. Il prodotto dell’acquisizione radar è un’immagine complessa detta SLC in cui ogni punto è rappresentato da un numero complesso e perciò caratterizzato da un modulo e da una fase.

Il modulo fornisce una misura della potenza del segnale ricevuto dal sensore permettendo di distinguere le aree poco riflettenti dalle aree che riflettono meglio il segnale e da inoltre indicazioni sulle caratteristiche geometriche della scena osservata . L’informazione di interesse non è però custodita nel modulo dell’immagine, ma bensì all’interno della fase poichè è proprio quest’ultima ad essere legata alla deformazione della scena osservata. Eseguendo la differenza di fase tra coppie di immagini SAR è possibile estrarre l’informazione relativa alla deformazione del terreno, infatti il risultato di tale operazione, detto Interferogramma, contiene diversi termini tra cui il contributo sulla fase del segnale dato dalla deformazione. Tramite le varie fasi dell’elaborazione del segnale è possibile eliminare il contributo dato dagli altri termini e isolare la fase contenente la sola informazione utile. Vengono così generati gli interferogrammi differenziali, ossia immagini in cui ogni punto rappresenta lo spostamento del terreno.

La tecnica consente sia un’elaborazione a bassa risoluzione delle immagini che consente di ricavare informazioni sulla deformazione su ampia scala ossia deformazioni della superficie terrestre sia elaborazioni ad alta risoluzione che permettono di individuare e monitorare deformazioni su scala ridotta come lo spostamento di singoli oggetti quali ad esempio edifici.

La prospezione SAR consiste perciò fondamentalmente nel processo di elaborazione di un set di immagini radar satellitari rilevate con i sensori SAR e fornite dall’ Ente Spaziale Europeo (ESA), articolato in diverse fasi che, a partire dal controllo di qualità sul Raw Data, passando per diversi moduli di processo, conducono alla generazione di Digital Elevation Models, alla generazione dei mappe di velocità di deformazione e di Serie Storiche di Deformazione, ossia dell’andamento temporale degli eventi di deformazione.