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Il radar del satellite Sentinel 1 porta l'analisi SAR delle deformazioni terrestri ai massimi livelli

Con le molteplici osservazioni ormai disponibili dal satellite Sentinel-1A i ricercatori stanno migliorando le tecniche di telerilevamento per mappare le deformazioni del suolo, aprendo nuove porte per il monitoraggio dei terremoti e dei vulcani. Confrontando i dati delle missioni radar satellitari passate - ERS e Envisat - con quelli ottenuti dagli attuali Sentinel-1A, i ricercatori dell'Institute for Electromagnetic Sensing of the Environment (IREA-CNR) italiani hanno mostrato il drastico miglioramento nella analisi della mappatura delle deformazioni della superficie terrestre.

Per raggiungere questo obiettivo, gli scienziati hanno usato la tecnica InSAR del radar ad apertura sintetica interferometrica. Questa comporta la combinazione di due o più immagini radar acquisite in tempi diversi. Se qualcosa sul terreno è cambiato tra le acquisizioni, la deformazione del terreno viene visualizzata come una sequenza continua di strisce colorate dette frange di interferenza, o un 'interferogramma'.

Portando la tecnica un ulteriore passo avanti, gli scienziati hanno applicato un algoritmo noto come approccio Small BAseline Subset (SBAS) alla tecnica interferometrica. Questo permette la generazione di mappe di velocità media delle deformazioni medio altamente accurate e molto dense, focalizzando le analisi InSAR solo su interferogrammi caratterizzati da una piccola separazione orbitale spaziale e temporale tra le immagini radar. Ciò è particolarmente adatto quando si tratta di dati raccolti da Sentinel-1A, che ha un tempo di rivisitazione di 12 giorni, un tempo notevolmente migliorato rispetto alle missioni radar precedenti.

 
Sentinel-1 sull’Italia
"Nonostante il periodo di operatività relativamente breve del sensore Sentinel-1A, il sistema ha già dimostrato la sua capacità di misurare la deformazione della superficie con qualche precisione millimetrica", ha detto Riccardo Lanari, direttore dell’Istituto IREA-CNR.

"Inoltre, e ancora più importante, i nostri risultati dimostrano chiaramente che, grazie alle piccole baseline che caratterizzano i dati Sentinel-1A, possiamo aumentare drasticamente la copertura spaziale delle mappe di deformazione della superficie, in termini di densità di pixel indagati, rispetto ai precedenti sistemi di generazione ERS e Envisat SAR."

Ciò è evidente quando si confrontano le mappe di velocità di deformazione medie generate da Sentinel-1A e da Envisat sul Golfo di Napoli, dove si trovano tre principali complessi vulcanici, Vesuvio, Campi Flegrei e l'isola di Ischia.

In particolare, grazie alla sua maggiore copertura territoriale, le mappe Sentinel-1A mostrano chiaramente l’effetto di distribuzione del vulcano alla sommità del Vesuvio, che è stata solo parzialmente visibile con i prodotti precedenti quali ERS e Envisat. È evidente anche il miglioramento della densità misura raggiunta sopra i Campi Flegrei, caratterizzati da un sollevamento continuo.

La missione Sentinel-1 garantisce una continuità di misure di deformazione del terreno iniziata dai satelliti ERS e Envisat, ma con una migliore qualità in termini di mappatura spaziale e frequenza di acquisizione. In particolare l’apertura di 250 km (swath) di Sentinel-1 in modalità larga interferometrica permetta di realizzare continuamente interferogrammi a larga scala.

Interferogramma Italia
Con l'imminente lancio del satellite fratello Sentinel-1B la mappatura della deformazione della superficie sarà ulteriormente migliorata. Il sistema a due satelliti abbrevierà il tempo di rivisitazione a sei giorni, migliorando la qualità dei prodotti interferometrici.

Comparing surface deformation data node full image 2

Il monitoraggio a lungo termine della deformazione terra intorno Napoli, nonché in altre aree vulcaniche in tutto il mondo, è la chiave per monitorare l'evoluzione e il rischio potenziale.

"La possibilità di accedere ai dati SAR di Sentinel-1, con la copertura di grandi dimensioni e una politica dei dati ad accesso libero e aperto, apre nuove prospettive in scenari di protezione civile", ha osservato Michele Manunta, ricercatore di IREA-CNR.

"Per esempio, si può già generare, in un contesto operativo, un interferogramma di quasi tutto il territorio italiano."

(Fonte ESA)

 

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