Списание ГКЗ 5-6' 2025 | Page 23

необходимите ресурси за получаване и обработка на изходните данни включват разходи за апаратура, за квалифициран персонал, за специализиран софтуер, което формира една висока стойност на данните. От друга страна чрез изследвания от спътници на големи участъци от земната повърхност могат да бъдат наблюдавани на редовни интервали, много по-кратки от тези за геодезически измервания. Като недостатък на този метод на изследване се счита, че фиксираната конфигурация на регистрираните по земната повърхност площи, определени от конфигурацията на апаратурата, както и пониската пространствена разделителна способност в сравнение с тази на геодезическа мрежа, която може да бъде с произволен размер / форма и разделителна способност, тъй като е проектирана да отговаря на специфичните изисквания на реалния изследван обект.
През последните двадесет години деформациите на земната повърхност и топографията на терена се регистрират надеждно от сателити, оборудвани с РСА, формиращи изображение и работещи на различни дължини на вълната. Може да се каже, че Европа има значителен принос в напредъка на тази технология, като се започне със сателита ERS-1, изведен в орбита през 1991 г., до момента със Sentinel-1, който повече от 10 години предоставя надеждни данни [ 16 ]. Разполагайки с данни от РСА разположени на сателити, работещи на една и съща дължина на вълната в рамките на времеви диапазон от 30 години с различни интервали на повторно преминаване, беше възможно да се създадат дълги времеви серии от тях. По този начин беше предоставена възможността да се проучат движенията на земната повърхност във времевия интервал, за който има регистрирани данни от РСА.
Същността, едро мащабно обобщение и приложението на спътниковите методи и технологии в различни области на знанието и специално в геодезията и изследване на деформациите у нас е дадена в Милев, Г., И. Милев. Приложна геодезия Част 1, Инженерна геодезия. Книга 1. Основи, системи и технологии в Инженерната геодезия. С. СГЗБ. „ Авангард“. 2017. 498 – https:// tinyurl. com / wmbqz5c. Там е отразено, че през 2011 г., по предложение на почетен. проф. д-р инж. Иво Милев, Германия, за изследване на деформациите в района на гр. Перник, предизвикани вследствие самообрушаване на стари минни разработки, при изпълнение на проект ръководен от д-р И. Калчев, беше приложена, за първи път у нас, технологията D-InSAR. Използвани са няколко преминавания( заснемания, по около 50 000 кm 2) от спътника TerraSAR – Германия. От обработка, направена от проф. И. Милев, бяха установени премествания в отделни райони на гр. Перник от порядък на 15 cm.
2. МЕТОД И ДАННИ
Основният подход за измерване на малки промени по земната повърхност е разработен в началото на 90-те години с помощта на интерферометричния принцип, приложен към фазовия компонент на радарния сигнал, наречен радарна сателитна интерферометрия( InSAR), който предоставя количествена информация за настъпилите промени по земната повърхност. По-късно този метод беше модифициран с премахване на приноса на реалния терен посредством цифров модел на релефа получен от външен източник, създавайки диференциална интерферограма и наречен DInSAR [ 15 ]. Тъй като до голяма степен DInSAR се използва за създаване на единично интерферометрично изображение, създаването на набор от интерферометрични изображения за изследване на единично събитие или регион беше наречено подобрен( A-DINSAR) или многовремеви( MT- DINSAR). Наличието на дълга времева серия от един и същи РСА доведе до разработването на нови методи за обработка на РСА данни като PS-DINSAR, IPTA и др., позволяващи извличането на качествено нова информация от тях [ 10 ].
В процеса на интерпретиране на информацията, получена от РСА данни, за движенията на земната повърхност в хоризонтална и вертикална равнина е важно да се отчита, че в този случай следва да се прилага принципа на двойната разлика: първо, резултатите са валидни само за периода между двете регистрации на РСА данни и второ, те винаги трябва да бъдат свързани с точка( наричана също така точка на измерване- ТИ) от земната повърхност с известни движения, ако такива са регистрирани, която запазва своите високи свойства на обратно разсейване във всички използвани набори от РСА данни поради много по-високите съотношения сигнал / шум в сравнение със заобикалящите я елементи по терена. Както бе споменато по-горе, идеалният кандидат за такава точка трябва да бъде съчетан с инсталиран ТО, който е част от геодезическа мрежа, като по този начин се постигат две цели: първо, в тази точка ще бъдат извършвани прецизни ГНСС измервания поне веднъж годишно; второ, точката да бъде лесно различима във всяко РСА изображение, формиращо времевите серии от интерферограми. В рамките на проведеното проучване за осъществимост бяха оценени различни типове на ТО, включително двустенни, плоски повърхности и други, за да се определи най-ефективният от тях за конкретното приложение. Въз основа на него и на препоръките в повечето от проучените литературни източници стигнахме до заключението, че тристенният ъглов рефлектор е найдобрият компромис между най-често използваните. Този компромис включваше намирането на оптимален вариант между несложна за реализация форма, лесно и надеждно производство и внедряване, издръжливост, стабилно обратно разсейване на РСА сигнала през целия планиран период на експлоатация и, което е важно, приемлива обща прогнозна цена при промишлено производство.
Проучването за осъществимост беше фокусирано върху типа на ТО, разработването и внедряването на разработения прототип на ТО, който трябва да се използва за РСА апаратурни комплекси, работещи в C и X обхвати на електромагнитния спектър. Избраният тип първо трябваше да бъде тестван с данни от мисията Sentinel-1 на ЕКА( Европейска космическа агенция), тъй като информационните продукти от нея се получават редовно, предоставят надеждна информация след обработка по метод DInSAR и са свободно достъпни. Очакваме, че дизайнът на ТО, описан по-долу, също ще бъде подходящ за обработка на данни от РСА апаратурни комплекси, планирани да предоставят отворени данни на други дължини на вълните, например NISAR в L- и S-обхвати. Ако се налага, предложеният проект на ТО трябва да може лесно да се адаптира, за да изпълни и изискванията на комерсиалните сателити като TerraSAR-X или COSMO- SkyMed, тъй като те предлагат по-добра пространствена разделителна способност, например 3 m, което се счита за разумен компромис между цената, платена за данните, и стойността на получената от тях нова информация за настъпилите движения по земната повърхност.
ГКЗ 5-6’ 2025 21