deformatiemeting en landclassificatie. De principes van de
twee eerstgenoemde toepassingen komen in deel 2 en 3 van
deze serie aan de orde.
In eerste instantie bekijken we de vervaardiging van een
digitaal hoogtemodel (fig. 6). Een interferogram, zoals we
dat in de vorige paragraaf lieten zien, is in deze afbeelding
perspectivisch weergegeven. Doordat het werkelijke hoog
teverschil tussen twee opeenvolgende fringes uit de geo
metrie bekend is, zijn de relatieve hoogten te bepalen, wat
resulteert in een digitaal hoogtemodel. Dit voorbeeld is de
vulkaan Etna op het eiland Sicilië, verkregen uit waar
nemingen van het Amerikaanse X-SAR systeem. Het ge
bied is 10 km bij 10 km, en hoogteverschillen van 2 km
zijn waarneembaar, terwijl ongeveer twaalf fringes te tellen
zijn naar de top. De resolutie is 50 m bij 50 m, de hoogte
nauwkeurigheid ligt rond de 5 meter. (Wanneer verschil
lende interferogrammen van dit gebied zouden worden ge
combineerd, kan deze nauwkeurigheid worden verbeterd
tot ongeveer 2 m).
Fig. 6.
Digitaal hoogte
model van de Etna
uit SAR-interfero-
metrie.
Bron: Deutsche
Forschungsanstalt
für Luft- und
Raumfahrt (DLR),
Duitsland en
IRECE-CNR,
Universiteit
Napels, Italië.
beeld bossen, akkers, steden en water
ieder op hun eigen manier veranderen,
is het mogelijk deze gebieden te iden
tificeren. Fig. 8 is geen interferogram,
hoewel net als in een interferogram de
gegevens van twee SAR-beelden erin
zijn verwerkt. De basiskleuren rood,
groen en blauw zijn toegekend aan res
pectievelijk de correlatie tussen beide
beelden, de intensiteit van beeld 1 en
de verandering van intensiteit tussen
beeld 1 en 2. Het tijdsinterval tussen
beide opnamen is drie dagen. Water is
ongecorreleerd tussen twee tijdstippen
en kan grote verschillen in intensiteit
hebben: hierdoor verschijnt dit als
blauw/paars. Bosgebied reflecteert
sterk terug naar de satelliet, heeft een
lage correlatie en weinig verschil in in
tensiteit: bos wordt dan ook groen af
gebeeld. Stedelijk gebied verandert
weinig in intensiteit, terwijl de absolu
te intensiteit en de correlatie vrij hoog
zijn: stedelijk gebied wordt nu helder
geel. Op deze manier is te zien hoe
water (blauw), bos (groen), lage vege
tatie (oranje) en stedelijk gebied (geel)
te onderscheiden zijn.
Beperkingen en
nauwkeurigheden
Bij SAR-interferometrie moet onder
scheid worden gemaakt tussen de
nauwkeurigheden van de interfero-
metrische fase en de resolutie van de
beelden. Voor satellietsystemen is een
doorsnee resolutie bijvoorbeeld 4 m x
20 m, voor vliegtuigsystemen zijn
resoluties van 2 m x 2 m haalbaar. In
deze paragraaf bekijken we puur de
nauwkeurigheid van de interferome-
trische producten, zoals digitale hoog
temodellen en deformatiemetingen.
De ultieme (maar theoretische) geo
metrische nauwkeurigheid van SAR-
interferometrie is een fractie van de
(halve) radargolflengte, in de praktijk
zo'n 2-3 mm voor afstandmeting met
een C-band systeem. Twee zaken zijn
echter van cruciaal belang. In de eerste
plaats bestaat de gemeten fase uit twee
componenten, een afstandsafhankelij-
ke component, en een verstrooiings
component, in formule uit te drukken
als:
De verstrooiingscomponent is afhan
kelijk van de specifieke reflectie-eigen-
Dat een verandering van de reflectie
eigenschappen ook nuttige informatie
kan bevatten, laat de derde toepassing
van interferometrie zien. Doordat de
reflectie-eigenschappen van bijvoor-
De tweede toepassing, deformatiemeting, is een inter
ferogram van de gevolgen van een aardbeving in California
in de Verenigde Staten (fig. 7). Dit beeld bedekt een opper
vlak van 90 km x 110 km. De fringes die hier te zien zijn,
worden veroorzaakt doordat de grond tussen de twee SAR-
opnamen heeft bewogen. De afstand tussen twee fringes is
in dit geval 28 mm, in de kijkrichting van de satelliet. Daar
waar de fringes dicht op elkaar liggen, is de beweging dus
het grootst geweest. De directe aardbevingsscheur is in deze
figuur in zwart aangegegeven. Uit dit patroon kan met een
zeer hoge resolutie (vergelijkbaar met 75 miljoen GPS-ont-
vangers!) het spanningsveld rond de aardbeving worden
weergegeven. Doordat tussen de twee
SAR-opnamen een tijdsinterval van
drie maanden ligt, is ook duidelijk te
zien dat sommige delen van het gebied
in de tussentijd te sterk veranderd zijn
om evaluatie mogelijk te maken. Deze
gebieden zijn zichtbaar als ruisgebie-
den.
Fig. 7.
Het deformatieveld
van een aard
beving uit SAR-
interferometrie.
Bron: Centre
National d' Etudes
Spatiales CNES),
Frankrijk.
160
1997-4
GEODESIA
<&tot ^afstand ^verstrooiing
