Correcciones Troposféricas en Interferometría SAR basadas en la Herramienta TRAIN

BALBARANI, SEBASTIÁN; ROSELL, PATRICIA A.; EUILLADES, PABLO; MACKERN, VIRGINIA; EUILLADES, LEONARDO

Jornada; Terceras Jornadas de Geociencias para la ingeniería; 2018

Interferometría de Radar de Apertura Sintética (InSAR) es una técnica de la teledetección activa en el rango de las microondas, que permite detectar y cuantificar pequeñas deformaciones corticales, con precisión milimétrica. Sumado a ello, la técnica puede generar modelos topográficos, aunque con precisiones menores que los sistemas ópticos. InSAR tiene aplicaciones en el diseño, construcción y operación de obras civiles, y áreas mineras y/o petroleras. Ejemplos concretos son: control de las deformaciones en puentes, vías férreas y carreteras, monitoreo de subsidencia por extracción de recursos mineros e hidrocarburíferos, y generación de modelos de elevaciones para planificación de obras de ingeniería.InSAR explota la información de fase contenida en las imágenes SAR. Si bien presenta varias ventajas sobre otros sistemas de teledetección, la limitación más importante radica en el retardo de la señal producto de variaciones espacio-temporales de temperatura, presión y humedad relativa, al momento de las adquisiciones. Esto genera una componente de error troposférico en la fase, cuya extracción es uno de los desafíos más importantes en la comunidad científica de la materia.Este trabajo de investigación se basa en un proyecto dirigido por la Ingeniera Agrimensora Patricia Rosell de la Universidad Juan Agustín Maza. Tiene como objetivo llevar a cabo correcciones de ruido troposférico en Interferometría SAR. El proyecto incluye la incorporación de la herramienta TRAIN (Toolbox for Reducing Atmospheric InSAR Noise), la cual genera dos tipos de correcciones: 1) Basadas en la información de fase (lineal, exponencial); y 2) Basadas en datos auxiliares (MERIS y MODIS; y Modelos Atmosféricos ERA-Interim y MERRA)La etapa actual se ha focalizado en el entrenamiento de la herramienta TRAIN mediante datos provistos de un área piloto al Sur de la Ciudad de México, con 20 interferogramas diferenciales Envisat ASAR entre 2004 y 2009, pre-procesados con ROI_PAC, Doris y StaMPS. Se analizaron los interferogramas diferenciales originales y los corregidos por diferentes métodos. Son evidentes los patrones de desplazamiento y efectos troposféricos, con fuerte correlación espacial a la topografía. También se obtuvieron los mapa de velocidad media de deformación, mediante la integración de los interferogramas, antes y después de las correcciones. Los resultados muestran una clara reducción del ruido en zonas de elevación, luego de las correspondientes correcciones.La metodología propuesta consiste en procesar imágenes COSMO SkyMed, Sentinel-1 y/o ALOS Palsar de una zona de interés, lograr productos interferométricos que presenten ruido atmosférico; y diseñar, adaptar y desarrollar algoritmos de corrección troposférica basados en la herramienta TRAIN, e incluyendo datos de la red SIRGAS-CON, la cual permite monitorear la variable vapor de agua, sobre América Latina. Se espera obtener interferogramas y mapas de velocidad media de deformación corregidos por algunos de los métodos propuestos.La suite TRAIN (versión 3beta - 12/11/2017) incluye varios métodos de correccióntroposférica. Basado en el lenguaje Matlab, es independiente de los procesadores utilizados para la generación de los productos InSAR. Esta característica la hace particularmente interesate para este proyecto de investigación en el cual se generaron interferagramas diferenciales multi-sensor a partir de diferentes paquetes de procesamiento.