Том 29, номер 07, статья № 9

Аннотация:

Приведены результаты использования данных спутниковой дифференциальной радиолокационной интерферометрии L-диапазона (длина волны 23 см) для оценки вертикальных подвижек грунта вследствие сезонных деформаций. Проведено сопоставление результатов радарных интерферометрических измерений с полевыми геодезическими данными. Обнаружено, что в зимний период расхождение между интерферометрическими и геодезическими измерениями не превышает 1 см, а в летний период, при изменении влажности верхнего слоя почвы, указанное расхождение достигает 2–2,7 см. Для оценки наблюдаемых невязок предложена фазовая модель обратного рассеяния микроволн двухслойной почвой с шероховатыми границами. Модель, основанная на лучевом подходе и предположении малости неровностей границ, позволяет оценить фазу волны обратного рассеяния. Приведены результаты численных расчетов, показывающие, что слоистость земных покровов может вызывать заметные вариации фазы волны обратного рассеяния.

Ключевые слова:

радиолокационная интерферометрия, деформация почвы, обратное рассеяние микроволн, слоистая почва, фаза волны

Список литературы:

1. Richards J.A. Remote Sensing with Imaging Radar. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2009. 361 p.
2. Ferretti A., Savio G., Barzaghi R., Borghi A. Submillimeter accuracy of InSAR time series: Experimental validation // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2007. V. 45, N 5. P. 1142–1153.
3. Fielding E.J., Blom R.G., Goldstein R.M. Rapid subsidence over oil fields measured by SAR interferometry // Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25, N 17. P. 3215–3218.
4. Захаров А.И., Тугаринов П.В. Исследование динамики ледовых покровов побережья Антарктиды по данным интерферометрической съемки РСА «Алмаз-1» // Радиотехника. 1998. № 12. C. 63–67.
5. Кучерявенкова И.Л., Захаров А.И. Применение радарной интерферометрии для исследования динамики земных покровов и тропосферы // Исслед. Земли из космоса. 2002. № 3. C. 35–43.
6. Hooper A., Bekaert D., Spaans K., Arikan M. Recent advances in SAR interferometry time series analysis for measuring crustal deformation // Tectonophys. 2012. V. 514–517, N 1. P. 1–13.
7. Kumar V., Venkataramana G., Hogda K.A. Glacier surface velocity estimation using SAR interferometry technique applying ascending and descending passes in Himalayas // J. Appl. Earth Observ. Geoinform. 2011. V. 13, N 4. P. 545–551.
8. Bianchini S., Pratesi F., Nolesini T., Casagli N. Building Deformation Assessment by Means of Persistent Scatterer Interferometry Analysis on a Landslide-Affected Area: The Volterra (Italy) Case Study // Remote Sens. 2015. V 7, N 4. P. 4678–4701.
9. Hallikainen M.T., Ulaby F.T., Dobson M.C. Microwave Dielectric Behavior of Wet Soil – Part I: Empirical Models and Experimental Observations // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 1985. V. 23, N 1. P. 25–34.
10. Дагуров П.Н., Дмитриев А.В., Дымбрылов Ж.Б., Чимитдоржиев Т.Н. Влияние слоистой структуры влажности почвы на работу интерферометрических радиолокаторов с синтезированной апертурой // Изв. вузов. Физ. 2012. Т. 55, № 8/2. С. 266–267.
11. Дагуров П.Н., Дмитриев А.В., Чимитдоржиев Т.Н., Базаров А.В., Балтухаев А.К., Дымбрылов Ж.Б. Вариации амплитуды и фазы коэффициента отражения микроволн от влажно-слоистой почвы // Вестн. СибГАУ. 2013. Вып. 5(51). С. 117–120.
12. Tabatabaeenejad A., Moghaddam M. Bistatic scattering from three-dimensional layered rough surfaces // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2006. V. 44, N 8. P. 2102–2114.
13. Bahar E., Zhang Y. A new unified full wave approach to evaluate the scatter cross sections of composite random rough surfaces // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 1996. V. 34, N 4. P. 973–980.
14. Арманд Н.А. Рассеяние радиоволн от слоя с шероховатыми границами // Радиотехн. и электрон. 1995. Т. 40, № 3. С. 358–367.
15. Berginc G., Bourrely C. The small-slope approximation method applied to a three-dimensional slab with rough boundaries // Progr. Electromagn. Res. 2007. V. 73. P. 131–211.
16. Lasne Y., Paillou P., August-Bernex T., Ruffié G., Grandjean G. A Phase Signature for Detecting Wet Subsurface Structures Using Polarimetric L-Band SAR // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2004. V. 42, N 8. P. 1683–1684.
17. Ulaby F.T., Moore R.K., Fung A.K. Microwave Remote Sensing: Active and Passive. V. II. Dedham, MA: Artech House. 1982. 624 p.