SAR Interferometrie
Vuur
Een SAR beeld wordt gewoonlijk als intensiteitsbeeld getoond: hierin wordt de
sterkte of intensiteit van het weerkaatste signaal als grijswaarde weergegeven,
leder pixel (oftewel resolutie-element) van het beeld bevat het teruggekaatste
signaal van een bepaald gebied op het oppervlakte. Ornaat radar
elektromagnetische golven gebruikt, die niet alleen door een intensiteit maar
ook door een fase worden gekarakteriseerd, is er in principe naast een SAR
intensiteitbeeld ook een fasebeeld. Op zichzelf geeft een enkel fase beeld geen
nuttige informatie, en wordt dus niet gebruikt wanneer men de "traditionele" SAR
techniek gebruikt. Maar de fase informatie is de sleutel voor de toepassing van
SAR voor het bepalen van terreinhoogtes en deformaties. Deze techniek wordt
SAR Interferometrie genoemd.
De sleutel tot de interferometrische techniek is het meten van de fase van het
signaal. De radar genereert een coherent signaal, een elektromagnetische golf
die een perfecte sinusaolf is, en waarvan de precieze positie in de oscillatie, dus
de fase, in het door de grond weerkaatste signaal kan worden gemeten. Deze
fase is direct gerelateerd aan de afstand antenne-grond-antenne dat het signaal
aflegt. Als deze afstand bijvoorbeeld gelijk is aan een geheel aantal golflengtes
N, dan zal de fase van het teruggekaatste signaal hetzelfde zijn als zijn fase toen
het werd gezonden. Als aan de andere kant, de afstand is niet gelijk aan N, maar
aan N 1 cm, dan zal het signaal twee centimeter meer moeten afleggen, en
op het moment dat hij gedetecteerd is door de antenne, zal hij een faseverschuiving
tonen, die proportioneel aan deze additionele afstand is. Deze verschuiving, die
kan worden gemeten als het verschil tussen de fasewaarden in de twee gevallen,
is direct gerelateerd aan het afstandsverschil. Wanneer dus zo'n verschil voor
iedere pixel in twee beelden is berekend, worden in feite de verschillen in afstand
voor het hele afgebeelde gebied in kaart gebracht. Dit soort beeld wordt
interferogram genoemd, en een voorbeeld daarvan is in figuur 3 getoond. Omdat
het faseverschil alleen in het interval [0,2k] kan worden berekend, ontstaat in
een interferogram een typisch patroon van fasecycli, die worden fringes genoemd,
leder fringe is gelijk aan een fase cyclus van 0 tot 360 graden. De gebruikte
aolflengtes zijn in de orde van enkele centimeters, maar door het berekenen van
faseverschillen kan men variaties in de afstand antenne-grond meten die in de
order van centimeters en zelfs millimeters zijn.
Figuur 3: Interferogram van Vesuvius
177
