Nel presente lavoro sono riportati i risultati sulle potenzialità di applicazione e sull'interpretazione dei dati interferometrici, ottenuti attraverso le tecniche avanzate DInSAR (Differential Synthetic Aperture RADAR Interferometry), ai fini dell’analisi della franositàa diverse scale d’indagine. Le immagini SAR dei satelliti ERS 1, ERS 2 ed ENVISAT, sono state processate tramite le tecniche Persistent Scatterers (PS) e Small Baseline Subset (SBAS) utilizzando il software SARscape. Alla scala del bacino È stato eseguito uno studio di fattibilitàper individuare i fattori che limitano la possibilità di ottenere informazioni dal trattamento interferometrico dei dati SAR. L’area analizzata È la Val d’Agno, una valle situata nella parte nord-occidentale della provincia di Vicenza, caratterizzata da pendenze medie comprese tra 20° e 30° e da versanti principalmente orientati verso i quadranti orientali. Le aree affette da distorsioni geometriche (layover e shadow) sono state combinate con i fattori morfometrici (pendenza ed esposizione) e con le carte di uso del suolo, per capire quali fattori limitano l’applicazione delle tecniche interferometriche. I risultati mostrano che le aree del bacino in cui non È possibile ottenere informazioni sono molto limitate e l’acquisizione di dati SAR È ostacolata principalmente da elevati valori di pendenza. Confrontando le frane presenti nel catalogo IFFI (Inventario dei Fenomeni Franosi d’Italia), con le aree in layover, si ottengono risultati favorevoli all’utilizzo delle tecniche DInSAR nell’area della Val d’Agno. Alla scala del versante sono stati analizzati i risultati ottenuti dall'analisi PS ed SBAS delle immagini sia ascendenti che discendenti dei satelliti ERS e d ENVISAT al fine di valutare l’evoluzione temporale e lo stato di attività dei fenomeni franosi nell'area di Rovegliana, situata nella parte nord-orientale della Val d’Agno. Le tecniche interferometriche hanno individuato molti target in movimento, anche se l’area è molto boscata e ciò ha permesso di indentificare nuovi fenomeni franosi, oltre a quelli presenti nel catalogo IFFI. Le informazioni derivanti dai dati interferometrici, congiuntamente all'analisi geologica-geomorfologica e alla fotointerpretazione delle immagini aeree ottiche, hanno agevolato la delimitazione delle instabilità. Le serie degli spostamenti derivanti dai processamenti PS ed SBAS dello stack di immagini SAR ha reso possibile la definizione dei tempi di ritorno di alcune frane. Soprattutto i dati SBAS sono stati utili a questo scopo poichè presentano una minore oscillazione dei valori di spostamento rispetto ai dati PS e quindi permettono l’individuazione di periodi di stasi e di accelerazione del movimento franoso. Alla scala locale, l’area studio di Prezzo (valle delle Giudicaria, Trento), si È dimostrata ideale per l’integrazione delle metodiche DInSAR con i dati LIDAR, la fotointerpretazione ed i rilievi geologici. La frana di Prezzo È un movimento traslazionale studiato dal Servizio Geologico della Provincia di Trento fin dal 1999 con GPS e mire ottiche. Si sono potuti confrontare i dati di spostamento PS con i dati del monitoraggio terrestre scoprendo una quasi perfetta correlazione tra le velocità dei due metodi e validando cosÌ i dati interferometrici. La frana di Prezzo È soggetta a fenomeni di layover in modalità discendente, perciò i dati di velocità calcolati con l’analisi PS si riferiscono a spostamenti lungo la LOS ascendente. La corrispondenza dei valori È dovuta al fatto che il movimento di frana È quasi parallelo alla direzione della LOS e perciò quasi tutto il movimento reale È misurato dall’analisi interferometrica. Questo a sottolineare che la buona riuscita di un’analisi interferometrica differenziale dipende da molti fattori tra cui la relazione tra movimento, angolo di vista del satellite e direzione LOS. Inoltre, gli scatteratori individuati dall’analisi PS, identificano molto bene l’area instabile caratterizzata da velocità comprese tra 20 e 5 mm/anno, da quella stabile (dato sempre confermato dalla rete GPS e da quella ottica). Nella comprensione della dinamica delle aree instabili la frequente mancanza di dati relativi all’evoluzione temporale ed anche spaziale degli spostamenti rappresenta un limite per la loro caratterizzazione. L’analisi interferometrica delle immagini RADAR satellitari offre il grande vantaggio di fornire vent’anni (dal 1992 ad oggi) di dati relativi agli spostamenti delle aree instabili. I limiti imposti dalla stessa tecnica (decorrelazioni temporali e spaziali, misure lungo LOS), dalla morfologia del territorio (aspect e slope) e dalla tipologia di movimento (velocità), ostacolano la sua applicazione, che deve essere valutata di volta in volta, in funzione dei limiti sopra brevemente elencati. Per questo motivo, il dato interferometrico satellitare non sostituisce le altre metodologie di telerilevamento o le indagini in sito, ma opportunamente integrato ad esse, aumenta le potenzialità e le possibilità di una corretta analisi dei processi d’instabilità dei versanti
L'utilizzo dell'interferometria radar satellitare nella caratterizzazione dei fenomeni franosi a differenti scale d'indagine
DE AGOSTINI, ANNA
2014
Abstract
Nel presente lavoro sono riportati i risultati sulle potenzialità di applicazione e sull'interpretazione dei dati interferometrici, ottenuti attraverso le tecniche avanzate DInSAR (Differential Synthetic Aperture RADAR Interferometry), ai fini dell’analisi della franositàa diverse scale d’indagine. Le immagini SAR dei satelliti ERS 1, ERS 2 ed ENVISAT, sono state processate tramite le tecniche Persistent Scatterers (PS) e Small Baseline Subset (SBAS) utilizzando il software SARscape. Alla scala del bacino È stato eseguito uno studio di fattibilitàper individuare i fattori che limitano la possibilità di ottenere informazioni dal trattamento interferometrico dei dati SAR. L’area analizzata È la Val d’Agno, una valle situata nella parte nord-occidentale della provincia di Vicenza, caratterizzata da pendenze medie comprese tra 20° e 30° e da versanti principalmente orientati verso i quadranti orientali. Le aree affette da distorsioni geometriche (layover e shadow) sono state combinate con i fattori morfometrici (pendenza ed esposizione) e con le carte di uso del suolo, per capire quali fattori limitano l’applicazione delle tecniche interferometriche. I risultati mostrano che le aree del bacino in cui non È possibile ottenere informazioni sono molto limitate e l’acquisizione di dati SAR È ostacolata principalmente da elevati valori di pendenza. Confrontando le frane presenti nel catalogo IFFI (Inventario dei Fenomeni Franosi d’Italia), con le aree in layover, si ottengono risultati favorevoli all’utilizzo delle tecniche DInSAR nell’area della Val d’Agno. Alla scala del versante sono stati analizzati i risultati ottenuti dall'analisi PS ed SBAS delle immagini sia ascendenti che discendenti dei satelliti ERS e d ENVISAT al fine di valutare l’evoluzione temporale e lo stato di attività dei fenomeni franosi nell'area di Rovegliana, situata nella parte nord-orientale della Val d’Agno. Le tecniche interferometriche hanno individuato molti target in movimento, anche se l’area è molto boscata e ciò ha permesso di indentificare nuovi fenomeni franosi, oltre a quelli presenti nel catalogo IFFI. Le informazioni derivanti dai dati interferometrici, congiuntamente all'analisi geologica-geomorfologica e alla fotointerpretazione delle immagini aeree ottiche, hanno agevolato la delimitazione delle instabilità. Le serie degli spostamenti derivanti dai processamenti PS ed SBAS dello stack di immagini SAR ha reso possibile la definizione dei tempi di ritorno di alcune frane. Soprattutto i dati SBAS sono stati utili a questo scopo poichè presentano una minore oscillazione dei valori di spostamento rispetto ai dati PS e quindi permettono l’individuazione di periodi di stasi e di accelerazione del movimento franoso. Alla scala locale, l’area studio di Prezzo (valle delle Giudicaria, Trento), si È dimostrata ideale per l’integrazione delle metodiche DInSAR con i dati LIDAR, la fotointerpretazione ed i rilievi geologici. La frana di Prezzo È un movimento traslazionale studiato dal Servizio Geologico della Provincia di Trento fin dal 1999 con GPS e mire ottiche. Si sono potuti confrontare i dati di spostamento PS con i dati del monitoraggio terrestre scoprendo una quasi perfetta correlazione tra le velocità dei due metodi e validando cosÌ i dati interferometrici. La frana di Prezzo È soggetta a fenomeni di layover in modalità discendente, perciò i dati di velocità calcolati con l’analisi PS si riferiscono a spostamenti lungo la LOS ascendente. La corrispondenza dei valori È dovuta al fatto che il movimento di frana È quasi parallelo alla direzione della LOS e perciò quasi tutto il movimento reale È misurato dall’analisi interferometrica. Questo a sottolineare che la buona riuscita di un’analisi interferometrica differenziale dipende da molti fattori tra cui la relazione tra movimento, angolo di vista del satellite e direzione LOS. Inoltre, gli scatteratori individuati dall’analisi PS, identificano molto bene l’area instabile caratterizzata da velocità comprese tra 20 e 5 mm/anno, da quella stabile (dato sempre confermato dalla rete GPS e da quella ottica). Nella comprensione della dinamica delle aree instabili la frequente mancanza di dati relativi all’evoluzione temporale ed anche spaziale degli spostamenti rappresenta un limite per la loro caratterizzazione. L’analisi interferometrica delle immagini RADAR satellitari offre il grande vantaggio di fornire vent’anni (dal 1992 ad oggi) di dati relativi agli spostamenti delle aree instabili. I limiti imposti dalla stessa tecnica (decorrelazioni temporali e spaziali, misure lungo LOS), dalla morfologia del territorio (aspect e slope) e dalla tipologia di movimento (velocità), ostacolano la sua applicazione, che deve essere valutata di volta in volta, in funzione dei limiti sopra brevemente elencati. Per questo motivo, il dato interferometrico satellitare non sostituisce le altre metodologie di telerilevamento o le indagini in sito, ma opportunamente integrato ad esse, aumenta le potenzialità e le possibilità di una corretta analisi dei processi d’instabilità dei versanti| File | Dimensione | Formato | |
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