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Team: SAR-Interferometrie

Interferometrische Verfahren

SAR-Interferometrieverfahren (InSAR) nutzen die in jedem Punkt eines SAR-Bildes enthaltene Phaseninformation zur millimetergenauen Entfernungsmessung. Dazu werden mindestens zwei Radaraufnahmen kohärent kombiniert. Dazu gibt es in der Arbeitsgruppe folgende Themenschwerpunkte:

• Millimetergenaue Messung der Veränderung der Erdoberfläche aus Zeitserien
  Hier werden Oberflächenbewegungen gemessen, wie sie etwa durch Erdbeben, Hangkriechbewegungen, Grundwasserentzug oder Vulkanismus verursacht werden. Zur Bestimmung solch millimeterkleiner Bewegungen wird vor allem das Verfahren der Persistent Scatterer Interferometrie (PSI) eingesetzt, das eine robuste interferometrische Langzeitanalyse ermöglicht.
• Erstellung digitaler Geländemodelle (DEMs) aus SAR-Bildern von zwei unterschiedlichen Aufnahmepositionen
  Ein wichtiges Forschungsthema ist hier die Auflösung der Phasenmehrdeutigkeit (Phase-Unwrapping) aus mehreren Interferogrammen.
• Erstellung von dreidimensionalen Tomogrammen (Volumenbildern) durch Kombination von SAR-Bildern aus vielen unterschiedlichen Aufnahmenpositionen
• Messung von Gletscherfließgeschwindigkeiten
  Dies erfolgt sehr robust durch hochauflösendes Speckle-Tracking und sehr genau durch nachgeschaltete interferometrische Verfahren.

Für obige Forschungs und Entwicklungsthemen wurde in der Abteilung das InSAR-Softwaresystem GENESIS aufgebaut. Es ist modular strukturiert und neue Prozessierungstechniken werden kontinuierlich im Rahmen von Forschungsprojekten, Master- und Doktorarbeiten hinzugefügt. So gibt es beispielsweise Module für SAR-Radargrammetrie, Speckle-Tracking, Along-Track-InSAR, Split-Bandwidth-InSAR und SAR-Tomographie.

Weitere aktuelle Forschungsthemen sind:

Die SAR-Radargrammetrie ist ein Verfahren zur Messung der 3D Lage von Radarstreuern aus der Bildamplitude. Somit ist diese Prozessierung unempfindlich gegenüber atmosphärischen und Bewegungseffekten und ergänzt die interferometrischen Verfahren.

Die Along-Track-Interferometrie ermöglicht die Messung von Fahrzeuggeschwindigkeiten. Sie unterstützt das Verkehrsmonitoring durch großflächige Geschwindigkeitskarten.

Die Split-Bandwidth-Interferometrie ist eine spezielle Prozessierungstechnik, die Phasenmehrdeutigkeiten vermeidet. Somit unterstützt sie den schwierigsten Prozessierungsschritt bei der DEM-Erzeugung, das Phase-Unwrapping.

Mithilfe der interferometrischen Tomographie kann für eigentlich nicht trennbare Streuer in einem Volumen eine eigene Bewegungsschätzung durchgeführt werden.