Teilprojekt TU Clausthal

In diesem Teilprojekt soll die Methode der Persistent Scatterer Interferometrie (PSI) weiterentwickelt werden.  Insbesondere durch das Ersetzen des derzeit üblichen linearen Bewegungsmodells als Basis der Auswertung, das für den gesamten Untersuchungszeitraum fest parametrisiert ist, soll eine Verbesserung erreicht werden.

Im ersten Schritt der klassischen PSI-Auswertung, die in der Struktur einer Remove-Restore-Technik entspricht, wird in einem Regressionsansatz die Höhenkorrektur berechnet (Differenz Geländehöhe – „Rückstreuzentrum“ der Auflösungszelle) und das „Phase-Unwrapping‘ gelöst sowie eine Bodenbewegungskomponente basierend auf einem Bewegungsmodell abgespalten. In weiteren iterativen Schritten werden bestimmte Restglieder als atmosphärische Störeinflüsse oder vom Modell abweichende Bodenbewegung interpretiert. Letzteres wird im ‚Restore-Schritt‘ am Ende zu der dem Bewegungsmodell entsprechenden Komponente addiert. Das dabei gewählte Bewegungsmodell ist kritisch für die Auswertung, der lineare Ansatz für die ausgewählten Anwendungsbeispiele unzureichend.

Die atmosphärische Signalverzögerung ist in der aktuellen Forschung als der Hauptstöreinfluss bei der Radarinterferometrie identifiziert worden. Die gemessene Phasenänderung ist mehrdeutig bezüglich der Signalverzögerung in der Atmosphäre und der Bodenbewegung. In diesem Teilprojekt sollen atmosphärische Störeinflüsse modelliert und in die PSI-Auswertung einbezogen werden. Atmosphärische Störeinflüsse besitzen zwar zeitliche Strukturen (temporale Auto-Kovarianz), aber üblicherweise werden sie als rein zufällig betrachtet. Die Trennung von Deformation und Atmosphärensignal kann aber gelingen, da, im Gegensatz zur Ähnlichkeit der räumlichen Struktur, die Statistik der zeitlichen Änderungen unähnlich ist.

Die methodische Erweiterung der Persistent Scatterer Interferometry in dem Forschungsprojekt bezieht sich auf den Modellansatz zur Lösung der Mehrdeutigkeit im Signal. Dieser wird um weitere (nicht lineare) Bewegungsmodelle ergänzt und es soll die Möglichkeit geschaffen werden, die Datenauswertung für räumliche und zeitliche Teilbereiche unterschiedlich zu parametrisieren. Desweiteren soll eine Modellierung der atmosphärischen Störeinflüsse zur PSI-Auswertung hinzugefügt werden.