MONITORIZAREA ALUNECĂRILOR DE TEREN UTILIZÂND

INTERFEROMETRIA RADAR

Întocmit: Alexandru NEMȚANU

CUPRINS: Introducere 11

Radarul cu apertură sintetică (SAR) 33

Interferometria radar (InSAR) 22

Aplicarea tehnicii InSAR în România 44

Concluzii 55

1. Introducere Alunecările de teren constituie un risc geologic major, deoarece au loc pe suprafeţe întinse, se produc peste tot în lume, provocând pagube importante şi pierderi de vieţi omeneşti.

Alunecările de teren aduc serioase ameninţări an de an căilor rutiere şi construcţiilor în general.

De obicei, alunecările de teren se produc odată cu alte catastrofe naturale majore, cum sunt inundaţiile şi cutremurele de pământ.

Monitorizarea alunecărilor de teren are o importanță deosebită în scopul reducerii riscului producerii unor dezastre naturale.

Cele mai frecvente metode utilizate în monitorizarea zonelor cu potenţial de alunecare sunt metodele directe:cartarea geologică;fotogrammetria;măsurători topometrice;observaţii directe în tranşee şi puţuri;măsurători şi observaţii directe în foraje;măsurători piezometrice;măsurători inclinometrice;determinări cu sonda electromagnetică;relee electrice de suprafaţă sau adâncime;interferometria radar;

2. Interferometria radar (InSAR)

Interefrometria radar (InSAR - Interferometric Synthetic Aperture Radar) este o tehnică recentă de prelucrare a imaginilor satelitare obținute cu ajutorul senzorilor radar cu apertură sintetică (SAR - synthetic aperture radar) aflați la bordul unor ”platforme”, în general, aceste platforme fiind sateliți sau avioane.

Are aplicaţii pentru monotorizarea geofizică a hazardelor natural ,de exemplu cutremure, vulcani sau alunecări de teren şi în ingineria structurală, în special monotorizarea surpărilor şi a stabilităţii structurale.

Interferometria radar a fost aplicată cu succes în următoarele domenii:

Mediul înconjurător - deplasarea ghețarilor, evoluția zonelor costiere, tasarea cauzată de extragerea apei din subteran, siturile unde se depoziteaza dioxidul de carbon, etc. Infrastructură - clădiri, baraje, aeroporturi, centrale nucleare, etc. Dezastre naturale - alunecări de teren, cutremure, despăduriri, etc. Asigurări - estimarea primelor de asigurare în cazul pagubelor produse asupra infrastructurii Extracția de petrol si gaze - deplasarea solului datorită extracției, depozitării, transportului prin conducte, etc.

3. Radarul cu apertură sintetică (SAR)

Este o formă de teledetecţie activă: antena transmite radiaţii electromagnetice care sunt apoi reflectate de la ”ţintă”; opus teledetecţiei pasive, unde reflexia este detectată de iluminarea ambientală.

Achiziţia imaginii este, astfel, independentă de iluminarea naturală şi imaginile pot fi realizate și noaptea.

Radarul foloseşte radiaţiile electromagnetice cu frecvenţe de microunde fiind folosit doar prin mişcarea instrumentelor peste ”ţinte”.

Rezultatul obținut în urma combinării seriilor de observare, este o hartă a reflexiei radar care include atât amplitudinea cât și faza.

Cele mai multe aplicaţii SAR se folosesc de amplitudinea semnalului de retur şi ignoră datele de fază.

Totuşi, interferometria folosește faza radiației reflectate. Interferometria foloseşte două imagini ale aceleiaşi zone, făcute din aceiaşi poziţie (sau pentru motive topografice o poziţie puţin diferită) şi găseşte diferenţa de fază dintre ele, producând o imagine cunoscută ca şi interferogramă.

4. Aplicarea tehnicii InSAR în România Monitorizarea alunecărilor de teren -Barajul Siriu (Buzău)

Zona Groapa Vântului, Siriu:- stânga - fotografie; - dreapta - harta de deformare.

Monitorizarea alunecărilor de teren -Barajul Siriu (Buzău)

Alunecare de teren afectand DN10, Siriu (stânga - fotografie, dreapta - harta de deformare).

Harta de deformare a orașului București.(se pot identifica zone care suferă un proces de tasare/ridicare).

Monitorizarea deformării terenului la scară mare - București -

5. Concluzii Prin intermediul acestei tehnici pot fi puse în evidență zonele stabile, dar și cele "sensibile", respectiv acele zone în care se înregistrează deplasări semnificative ale terenului sau în care există potențial pentru producerea unor alunecări de teren în viitorul apropiat.

S-a demonstrat că InSAR reprezintă o alternativă viabilă la tehnicile clasice cu ajutorul căreia s-au obținut rezultate complexe (sub forma hărților de deformare a terenului), ce nu pot fi realizate numai cu informațiile de la sol.

InSAR permite monitorizarea unei arii largi, de aproximativ 100 km x 100 km, având o precizie de milimetri a măsurătorilor realizate, fiind mult superioară tehnicilor clasice utilizate în scopul monitorizării alunecărilor de teren.

Vă mulţumesc pentru atenţia acordată!