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RaMon - Radar-Based Spatial Monitoring (2012)

Bearbeitung:A. Schunert, J. D. Wegner

Radar-Based Spatial Monitoring (RaMon):

Das RaMon Projekt beschäftigt sich der Erfassung geometrischer Veränderungen und der Modellierung des dynamischen Verhaltens von Geoobjekten in der Energierohstoffgewinnung und der Energieversorgung. RaMon ist ein Verbund-Projekt im Rahmen der Niedersächsischen Technischen Hochschule (NTH), das sich in drei Teilprojekte gliedert, die an der TU Clausthal, der TU Braunschweig und der Leibniz Universität Hannover durchgeführt werden.

Teilprojekt an der Leibniz Universität Hannover:

Die Persistent Scatterer Interferometrie (PSI) ist eine Erweiterung der klassischen Interferometrie mit dem Ziel Geländedeformationen zu bestimmen.
 Der PSI-Technik liegen zwei wesentliche Ideen zugrunde. Zum einen wird die Auswertung auf phasenstabile Auflösungszellen beschränkt. Diese phasenstabilen Auflösungszellen werden als Persistent Scatterer (PS) bezeichnet. Zum Anderen wird ein Stapel von Interferogrammen zur Schätzung der Atmosphäre verwendet.
 In ihrer ursprünglichen Form wurde die PSI-Technik für Daten von SAR-Sensoren mit einer Bodenauflösung von etwa 10 Metern entwickelt. Eine sichere Zuordnung von PS zu Objekten der Szene war dabei nicht oder nur eingeschränkt möglich, so dass kein oder nur wenig Wissen über die Beziehung der einzelnen PS zueinander in die Auswertung eingeführt wurde. Dieser Zustand hat sich durch den Start der TerraSAR-X Mission grundlegend geändert, was vor allem in der deutlich besseren Bodenauflösung des TerraSAR-X Sensors begründet liegt.
 Das Projekt hat zwei Ziele. Das Erste ist die Zuordnung von PS zu einzelnen Gebäuden bzw. Gebäudestrukturen, was z.B. eine detaillierte Beschreibung und Modellierung der Verformung eines konkreten Gebäudes oder Teilen davon ermöglicht. Dabei werden zunächst verschiedene Strategien für die Zuordnung untersucht. Eine Möglichkeit ist beispielhaft in Abb. 1 dargestellt.
 Dabei wurden typische Gebäudeteile wie Außenlinie und Fensterreihen in einem 3D-Stadtmodell extrahiert und in die Radargeometrie projiziert. Identifizierte PS können nun mithilfe dieser zusätzlichen Daten einem der Gebäude bzw. sogar Strukturen eines Gebäudes zugeordnet werden.

 Abb. 1: Überlagerung eines SAR-Amplitudenbildes mit typischen Gebäudeteilen wir Außenlinie und Fensterreihen. Das grün umrandete Gebäude ist der Kollhoff-Tower am Potsdamer Platz in Berlin.

Das zweite Ziel ist die Erkennung von Mustern in den PS-Daten. So sollen z.B. regelmäßige Strukturen erkannt werden, wie sie etwa durch Reihen von Fenstern und Balkonen entstehen. Die Erkennung solcher Strukturen kann die PSI-Auswertung in Hinblick auf Geländedeformationen stützen. 

 http://www.geo-monitoring.org/

Publikationen

Michaelsen, E.; Schunert, A.; Soergel, U. (2011): Utilizing Phase for the Grouping of PS in Urban High-Resolution InSAR-Images: In: Stilla U., Gamba P., Juergens C., Maktav D. (Eds), Proceedings of 6thIEEE/GRSS/ISPRS Joint Urban Remote Sensing Event, Munich, 2011, 4 S., CD | file |

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