INSAR, oder interferometrisches Radar mit synthetischer Apertur, misst die Phasendifferenz zwischen Radarsignalen, die zu unterschiedlichen Zeiten aus demselben Bereich der Erdoberfläche empfangen werden. Für INSAR sind zwei oder mehr Radarbilder desselben Gebiets erforderlich, die von leicht unterschiedlichen Radarantennenpositionen aus aufgenommen wurden, entweder von verschiedenen Satellitendurchgängen oder von demselben Vorbeiflug, jedoch mit einer Verzögerung.
Durch den Vergleich der Phasendifferenz zwischen diesen Bildern kann INSAR kleinste Veränderungen in der Erdoberfläche erkennen, wie etwa Bodensenkungen, Hebungen oder Verformungen, die durch geologische Prozesse, Erdbeben oder menschliche Aktivitäten verursacht werden.
Diese Technologie ermöglicht präzise Messungen von Oberflächenbewegungen mit Millimeter- bis Zentimetergenauigkeit, abhängig von verschiedenen Faktoren wie Radarwellenlänge, Satellitenumlaufbahn und Verarbeitungstechniken.
Das Prinzip von INSAR besteht darin, Interferenzmuster auszunutzen, die durch von der Erdoberfläche reflektierte Radarwellen entstehen. Wenn zwei Radarbilder aus leicht unterschiedlichen Positionen aufgenommen werden, haben die vom Boden reflektierten Radarwellen leicht unterschiedliche Distanzen zurückgelegt.
Dies führt zu einer Phasendifferenz zwischen Radarsignalen, die vom gleichen Punkt am Boden empfangen werden. Durch die Messung dieser Phasendifferenz und die Kenntnis der Geometrie des Radarsystems kann INSAR die genauen Abstandsänderungen zwischen dem Radarsensor und der Bodenoberfläche bestimmen.
Dieses Prinzip ermöglicht es INSAR, hochpräzise Karten der Bodenverformung über große Gebiete zu erstellen, was es zu einem wertvollen Werkzeug zur Überwachung geologischer Gefahren, städtischer Bodensenkungen und Infrastrukturstabilität macht.
Die Funktion von INSAR besteht darin, Veränderungen der Erdoberfläche im Laufe der Zeit mit hoher Präzision zu überwachen und zu messen.
Es liefert detaillierte Informationen über Bodenverformungen, einschließlich Bodensenkungen, Hebungen und seitliche Bewegungen, die für verschiedene Anwendungen wie die Bewertung geologischer Gefahren, die Überwachung von Landsenkungen und die Analyse der Infrastrukturstabilität von entscheidender Bedeutung sind.
INSAR-Daten ermöglichen es Forschern, Ingenieuren und politischen Entscheidungsträgern, die Dynamik von Oberflächenbewegungen zu verstehen, Gebiete zu identifizieren, die anfällig für geologische Gefahren sind, und die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die Umwelt zu bewerten.
Durch die Bereitstellung kontinuierlicher räumlicher Überwachungsfunktionen trägt INSAR dazu bei, Entscheidungsprozesse in den Bereichen Stadtplanung, Ressourcenmanagement und Katastrophenschutz zu verbessern.
Die Genauigkeit der INSAR-Daten hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der verwendeten Radarwellenlänge, den Eigenschaften der Satellitenumlaufbahn, den atmosphärischen Bedingungen und den angewandten Verarbeitungstechniken. Mit INSAR-Daten können bei der Messung von Oberflächenverformungen über große Flächen Millimeter- bis Zentimetergenauigkeit erreicht werden.
Faktoren wie Radar mit längerer Wellenlänge (z. B. L-Band) können Vegetation und Wolken besser durchdringen und so den Einfluss atmosphärischer Störungen auf die Datengenauigkeit verringern. Fortschrittliche Verarbeitungsalgorithmen wie Differentialinterferometrie und persistente Streuungstechniken tragen dazu bei, die Genauigkeit von INSAR-Messungen zu verbessern, indem sie Rauschen kompensieren und zuverlässige Verformungssignale extrahieren.
Insgesamt gelten die INSAR-Daten als äußerst genau für die Überwachung und Messung der Bodenverformung und liefern wertvolle Informationen über geologische Prozesse und anthropogene Aktivitäten, die sich auf die Erdoberfläche auswirken.