Progetto InSAR DSM

Il progetto sviluppato in seno al Centro Spaziale di Liegi (CSL) durante i primi mesi dell'anno 2000, é consistito nel trattare i modelli numerici del terreno ottenuti tramite tecniche di Interferometria radar.
Questa tecnica si basa sull'utilizzo di coppie di immagini radar acquisite tramite satelliti ERS1 ed ERS2; non si tratta di una semplice combinazione di immagini come si osserva per stereocoppie di foto aeree o immagini SPOT, ASTER... ma dell'utilizzo di complessi algoritmi permettenti di ottenere DSM di notevole precisione (non inferiore a circa 16-20 metri di risoluzione). Uno dei fattori che fanno risultare questa tecnica estremamente interessante, é che le immagini si possono acquisire anche in presenza di una spessa coltre nuvolosa o durante le ore notturne.

Interesse del CSL é stato quello di utilizzare le competenze di un geologo-geografo per trasformare una semplice immagine in toni di grigio in un documento utilizzabile per analisi di tipo ambientale, geomorfologico, strutturale.

Il DSM che si ottiene tramite questa tecnica necessita di un trattamento 'post-processing' per eliminare tutti i 'rumori' che emergono a causa dell'influenza della superficie terreste e notoriamente delle strutture antropiche (lamiere e superfici riflettenti in genere).
L'immagine a sinistra mostra come un DSM grezzo presenti zone caratterizzate da zone più chiare e scure (zone cerchiate in bianco)

La creazione di un processo semi-automatico di pulitura, ha permesso di eliminare con successo la maggior parte dei difetti, ed il risultato visibile nell'immagine a destra ne testimonia la corretta funzionalità.
Una volta terminata la fase di correzione, tramite l'ausilio delle immagini ottenute dalla Coerenza e l'Amplitudine del segnale ed una base topografica di riferimento, si procede alla georeferenziazione dell'immagine secondo le coordinate geografiche locali. Questo procedimento, sebbene possa risultare assai lungo, soprattutto per quello che concerne l'individuazione dei punti di controllo, permette di utilizzare il file risultante in sistemi di informazione geografica (GIS) e sovrapporre ad esso le informazioni relative alla copertura vegetale, reticolo idrografico, strutture antropiche.
Inoltre da esso, via strumenti di Analisi Spaziale (é stato utilizzato il modulo Spatial Analyst di ArcView), é possibile ottenere interessanti informazioni sulla distribuzione del reticolo idrografico, pendenza ed esposizione dei versanti, zone di erosione/sedimentazione.
Le immagini riportate di seguito mostrano alcuni dei risultati ottenuti durante il corso del progetto.

InSAR DSM comprendente parte del Lussemburgo (sud), Belgio (centro ovest) e Germania (estremo est). Questa immagine é il risultato del trattamento e mosaicaggio di 2 immagini coprenti una superficie di 100 x 100 Km circa ciascuna. La banda verde centrale corrisponde al rilievo delle Ardenne, con altitudine massima di 697 metri. La città di Bruxelles é situata al centro nord dell'immagine.

Il processo di georeferenziazione utilizzando GCP (ground control point o punti di controllo sul terreno), oltre a fornire una corretta collocazione nello spazio geografico, permette di calibrare anche il DEM secondo l'elevazione e di conseguenza estrarre le curve di livello. Questo processo risulta essere molto importante per la produzione di carte topografiche di zone non ancora cartografate. Considerata la risoluzione e gli errori dovuti al rumore di fondo delle immagini di origine, in genere non si consiglia produrre carte aventi scale maggiori a 1/50.000.

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