SAR-Interferometrie (INSAR)

Engl. SAR Interferometry; in der SAR-Interferometrie wird der Phasenunterschied zwischen 2 SAR-Aufnahmen ausgewertet, der aus zwei quer zur Flugrichtung versetzt aufgenommenen SAR-Bildern entsteht. Dieser Phasenunterschied besitzt einen Bezug zur Geländetopographie und kann dafür genutzt werden, hochauflösende DHM abzuleiten. Der Versatz führt zu einer Weglängendifferenz, die sich in einem Phasenunterschied zwischen den Bildern äußert. Als ein Teilschritt einer ganzen Verarbeitungskette ist im Allgemeinen eine Phasenfortsetzung zur Beseitigung von Mehrdeutigkeiten erforderlich. Danach hängt der relative Höhenunterschied benachbarter Bildelemente des Interferogramms näherungsweise linear von der Phasendifferenz ab. Abhängig von der verwendeten Wellenlänge erhält man in Vegetationsbereichen ein DGM (langwelliges Signal, z.B. P-Band: 70 cm) oder ein DOM (kurzwellig, z.B. X-Band: 3 cm).

Durch die interferometrische Prozessierung von zwei SAR Aufnahmen und unter Verwendung eines externen digitalen Geländemodells können Oberflächendeformationen zwischen den beiden Zeitpunkten der SAR-Datenaufnahme bestimmt werden. Abhängig von der Anzahl und Qualität der SAR-Aufnahmen ist es möglich, diese Deformationen im Sub-Zentimeter-Bereich zu bestimmen.

InSAR Ergebnisse werden genutzt, um Erdbeben und regionale Deformationen zu studieren, vulkanische Deformationen und Gletscher- und Eismassenbewegungen zu beobachten und um Umwelt veränderungsbedingte Gefahren, wie Hangrutschungen und Landabsenkungen zu monitoren.

Den Durchbruch erzielte diese Technik mit den Starts der ERS-1 und ERS-2 Satelliten 1991 und 1995 sowie die SRTM im Jahr 2000. Bilddaten von Radar-Satelliten mit synthetischer Apertur (SAR), wie sie von Fernerkundungssensoren ERS-1, ERS-2, ENVISAT, TerraSAR-X, RADARSAT, ALOS sowie vom US Space Shuttle mit X-SAR aufgezeichnet werden, können erfolgreich zur SAR-Interferometrie genutzt werden.

Diese Technik wird bei folgenden Aufgabenstellungen angewendet:  

• Erosionskartierung: Bestimmung des Erosionspotentials und von Massenbewegungen
• Topografische Kartierung: Interferometrische Bilder können zur Generierung von Höhenkarten mit einer vertikalen Auflösung von einigen wenigen Metern benutzt werden.
• Vulkanologie: Monitoring der Dicke und Ausdehnung des Lavaflusses
• Seismologie: Messung von erdbebenbedingten Oberflächenverschiebungen.
• Forstwirtschaft: Monitoring der Abholzung
• Gletscherkunde: Messung der Änderungen der Eisdicke in Grönland und Antarktis

Weitere Informationen:

• SAR-Interferometrie (GFZ)
• Geomonitoring mittels SAR-Interferometrie (Michael Mares, TRIGIS GeoServices GmbH)