Interferometric Synthetic Aperture Radar
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Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) (de: Radarinterferometrie) ist eine Methodik der SAR-Interferometrie zur Nutzung von Phasenunterschieden bei Erfassung der Empfangsstärken vom Gelände zurückkommenden Signale mit zwei nebeneinander angeordneten Antennen.
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[Bearbeiten] Überblick
Aus diesen Phasenunterschieden können durch komplexe Rechenprozesse Objekthöhen der Geländetopographie und damit digitale Geländemodelle entwickelt werden.
Anwendungsfelder der Radar-Interferometrie sind die Erfassung von Veränderungen der Erdoberfläche im mm- und cm-Bereich (Gletscher, Vulkanismus, Hangrutsche, Erdbeben, Senkungen usw.) sowie die Vermessung von Meereströmungen.
[Bearbeiten] Messverfahren
Aufnahmen können entweder mittels Flugzeug gemacht werden, hier liegt der Abstand zwischen den Antennen bei einigen Dezimetern. Bei Einsatz von Satellitentechnik werden grössere Abstände benötigt. Bei der 2000 durchgeführten Shuttle-Mission STS-99 (Shuttle Radar Topography Mission) wurde ein 60 m langer Ausleger benutzt, um interferometrische SAR-Daten zu gewinnen. Es wurden große Teile der Erdoberfläche aus etwa 230 km Höhe dokumentiert bei einmaligem Überflug. Dieses Verfahren wird daher auch als "Single-Pass-Interferometrie" bezeichnet.
Die Vorteile der Methodik sind:
- Erlangung von Oberflächemodellen
- Hohe Präzision
- Kosteneffektivität
- Große Flächen
Bei InSAR können darüberhinaus auch von jeweils korrespondierenden Bildpunkten zweier zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommener SAR-Bilder die entsprechenden Phasenwerte verglichen werden. Dadurch ist man in der Lage Entfernungsunterschiede vom Bruchteil einer Wellenlänge (cm) zu messen. Hierbei sind die Flugbahnen leicht versetzt, nur jeweils eine Antenne vollzieht die Aufzeichnung. Dieses "Repeat-Pass-Verfahren" besitzt den Nachteil, dass zwischenzeitliche Veränderungen, die die Oberflächenrauhigkeit beeinträchtigen, das Radarecho beeinflussen und dadurch Messaufnahmen und die berechneten Geländetopografien verfälschen. Einflussfaktoren sind beispielsweise Windverhältnisse oder Regenfälle
[Bearbeiten] Technik
Den Durchbruch erzielte diese Technik mit den Starts der ERS-1 und ERS-2 Satelliten (European Remote Sensing Satellite) 1991 und 1995 sowie die SRTM im Jahr 2000. Letztere wird in den nächsten Jahren ein globales Höhenmodell mit bisher unerreicht hoher Auflösung liefern.
