Comparazione dei dati
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Sentinel 1 porta il telerilevamento radar a nuovi livelli

08/06/2015 1598 views 3 likes
ESA / Space in Member States / Italy

Grazie alle frequenti osservazioni dal satellite radar Sentinel-1A, in orbita da un anno, gli scienziati stanno migliorando la tecnica di telerilevamento per mappare le deformazioni del terreno, aprendo nuove strade per il monitoraggio di terremoti e vulcani.

Confrontando i dati delle passate missioni radar satellitari – ERS ed Envisat – con quelli ottenuti dallattuale missione Sentinel-1A, i ricercatori all Istituto Italiano per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente (IREA-CNR) hanno dimostrato un sensibile miglioramento nella mappatura della deformazione della superficie.

Per arrivare a questo, gli scienziati hanno utilizzato la tecnica del Radar ad Apertura Sintetica ad Interferometro, detto anche InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar). Questa tecnica prevede la combinazione di due o più immagini radar acquisite in diversi momenti. Se qualcosa al suolo è cambiato tra le acquisizioni, la deformazione del terreno viene mostrata come una sequenza continua di strisce colorate chiamate frange di interferenza, o "interferogramma".

Portando la tecnica un gradino più in alto, gli scienziati hanno applicato un algoritmo, conosciuto come approccio SBAS (Small Baseline Subset), alla tecnica dell'interferometria. Questo permette la generazione di mappe altamente accurate della velocità media di deformazione concentrando l'analisi InSAR solo su interferogrammi caratterizzati da una piccola separazione spaziale e temporale dell'orbita tra le immagini radar. Questo metodo è indicato in particolare quando si lavora con dati acquisiti da Sentinel-1A che ha un passaggio ogni 12 giorni – un ulteriore miglioria rispetto alle precedenti missioni radar.

Sentinel-1 sull'Italia
Sentinel-1 sull'Italia

"A dispetto del breve periodo operativo del sensore di Sentinel-1A, il sistema ha già dimostrato la propria capacità di misurare la deformazione della superficie con una precisione millimetrica" ha detto Riccardo Lanari, Direttore dell'IREA-CNR.

"Inoltre e più importante, i nostri risultati mostrano chiaramente che, grazie alle piccole linee base che caratterizzano i dati Sentinel-1A, possiamo drasticamente aumentare la copertura spaziale della superficie delle mappe di deformazione, in termini di densità dei pixel studiati, in confronto a precedenti generazioni di sistemi SAR come ERS ed Envisat."

Ciò è evidente quando si confrontano le mappe della velocità media di deformazione generate attraverso i dati ottenuti da Sentinel-1A ed Envisat sulla zona della Baia di Napoli, dove si trovano tre complessi vulcanici principali – il monte Vesuvio, i Campi Flegrei e l'isola di Ischia.

In particolare, grazie alla sua aumentata capacità di copertura territoriale, le mappe ottenute con i dati Sentinel-1A mostrano chiaramente l'effetto "espansione" del vulcano alla sommità del Vesuvio, che era solo parzialmente visibile con i precedenti prodotti ricavati da ERS e da Envisat. Evidente inoltre è il miglioramento ottenuto della densità di misura sui Campi Flegrei, caratterizzati da sollevamento continuo.

La missione Sentinel-1 assicura una continuità nelle misurazioni della deformazione del terreno cominciate con ERS e con Envisat, ma con una qualità migliore in termini di mappatura territoriale e frequenza di acquisizione. In particolare, la sua acquisizione da 250Km in larghezza nella modalità Interferometric Wide Swath permette di generare abitualmente interferogrammi di larga scala.

Interferogramma dell'Italia
Interferogramma dell'Italia

Con l'imminente lancio del satellite "sorella"di Sentinel-1A - Sentinel-1B – la mappatura della deformazione della superficie migliorerà ulteriormente. I due sistemi satellitari ridurranno il tempo di passaggio a sei giorni, migliorando la qualità dei prodotti interferometrici.

Il monitoraggio a lungo termine della deformazione del terreno intorno a Napoli, così come quello di altre aree vulcaniche sparse sul globo, sono la chiave per tenere sotto controllo la loro evoluzione ed il rischio potenziale.

"La possibilità di accedere ai dati SAR del Sentinel-1, con una vasta copertura, con una politica di accesso aperto e gratuito ai dati, apre nuove prospettive per gli scenari di protezione civile" ha fatto notare Michele Manunta, un ricercatore dell'IREA-CNR.

"Per esempio, potremmo già produrre, in un contesto operativo, interferogrammi di quasi l'intero territorio italiano".

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