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技术:雷达陷阱地球的移动表面

作者:巫镩    发布时间:2017-06-19 01:02:07    

作者:DANIEL CLERY你会想到,测量由于地质断层或火山活动变化引起的地球表面微小运动的最佳位置将在地面上但研究人员最近表明,从距离头顶近800公里的卫星测量它们可能同样容易本月早些时候在戛纳举行的一次研讨会上讨论了去年7月发射的欧洲航天局第一颗地球观测卫星ERS-1的结果,几个小组报告说使用了一种称为雷达干涉测量的技术取得了成功该技术不仅被用于发现地面上的标记移动1厘米,而且还可以生成详细的地球表面三维浮雕图 ERS-1最大的仪器,合成孔径雷达或SAR,向下发射微波信号,然后拾取反射信号密集的计算机处理将此信号转换为表面的详细图像,分辨率约为25米但是SAR天线不仅可以获得返回信号的强度,还能检测到它的相位,或者它到达天线时光束波长的哪一部分相位与表面与天线的距离直接相关雷达干涉测量依赖于从卫星的略微不同的轨道拍摄同一区域的两个图像然后,来自一个图像的相位信息由计算机叠加到另一个图像的相位信息上减去两个图像中每个相应图像元素或像素的相位值,留下称为图像间的图像,其仅记录两者之间的相位差这些相位差给出了每个像素的高度变化该效果原则上与立体视觉相同:右眼和左眼感知的图像的微小差异给予场景深度印象结果是一个称为数字高程模型的计算机浮雕地图,ESA希望该技术将用于生成廉价且容易的世界难以接近的地区的浮雕地图初步结果表明,高度的计算精确到最接近的4米制作这种地图的唯一其他方法是物理地测量非常昂贵的地形,或使用来自飞机或光学卫星的立体像对,例如法国的SPOT但法国卫星不如ERS-1准确,光学调查可以被云阻挡今年早些时候,进行了一项关于该技术进一步改进的实验,称为差分雷达干涉测量法这涉及拍摄同一区域的三张图像减去前两个以形成干涉图,然后减去第二个和第三个以形成另一个干涉图然后将两个干涉图彼此相减以形成最终的干涉图,其以高精度显示原始三个图像之间的任何变化在实验中,斯图加特大学导航研究所的研究人员在波恩附近的一个地区建立了四个可移动的标记,称为角反射器,这些标记在SAR中非常明显欧洲航天局在一个月内拍摄了10张该地区的照片,并将其送到米兰理工大学的一个团队进行处理但在本月,斯图加特的研究人员将两个反射器向上或向下移动了1厘米在处理完图像后,米兰的研究人员成功地确定了哪些反射器已移动,何时移动,并将变化放在8毫米和9毫米该机构位于意大利弗拉斯卡蒂的ESRIN中心的ERS任务部门的史蒂夫库尔森表示,波恩实验是证明差分雷达干涉测量可用于探测地球表面运动的“重要一步”目前正在进行实验,使用这种技术在没有反射器的帮助下检测微小的地面运动一项研究正在观察尼斯北部的一个容易发生山体滑坡的地区另一项研究是在那不勒斯附近的维苏威火山附近的一个地区,由于地下的火山活动而扩大和放松它现在处于松弛阶段,但阶段之间的差异小于1厘米这两项研究都是使用去年8月和9月拍摄的照片米兰理工大学的研究人员还利用改进的图像处理技术研究了西西里岛埃特纳火山的最新图像,

 

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