Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Opiekun pracy: dr hab. inż. Andrzej Borkowski, prof. UPmgr inż. Krzysztof Sośnica

Cel pracyCel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

• Celem pracy jest ocena możliwości integracji danych lotniczego skaningu laserowego (LIDAR) oraz satelitarnej interferometrii radarowej (PS-InSAR) w celu monitorowania zjawisk osuwiskowych,

• Podwyższenie dokładności wyznaczenia deformacji terenu określonych przy pomocy satelitarnej interferometrii radarowej (InSAR) z wykorzystaniem lotniczego skaningu laserowego.

Lotniczy skaning laserowy (ALS/LIDAR)Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Integracja 3 technik pomiarowych:

-skaner laserowy (dalmierz elektrooptyczny),

- dGNSS (Differetial Global Navigation

Satelite System),

- INS (Inertial Navigation System).

Lotniczy skaning laserowy (ALS/LIDAR)Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR -LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Zalety ALS:

-uzyskanie precyzyjnych danych o powierzchni i pokryciu terenu,

-niezależność od warunków oświetleniowych,

-częściowa niezależność od pogody,

-bardzo dobra penetracja obszarów zalesionych i

zadrzewionych.

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Podstawowe produkty ALS

Numeryczny

Model Terenu

Numeryczny Model Pokrycia Terenu

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

InSAR - Interferometric Synthetic Aperture Radar

Amplituda i faza sygnału

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

InSAR - Interferometric Synthetic Aperture Radar

Źródło: ESA-ESIN, Nest Training Course

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Podstawowe produkty InSAR

Obraz radarowy InterferogramZakres zobrazowania fazy interferogramu

Źródło: comet.nerc.ac.uk, www.atomnet.pl

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Źródlo: „ ZASTOSOWANIE METOD INTERFEROMETRII RADAROWEJ INSAR DO BADANIA NATURALNYCH RUCHÓW POWIERZCHNI TERENU W POLSCE PROJEKT GEO-IN-SAR” Z.Perski, M.Mróz

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Projekt InSAR - LIDAR

NMPT

Ortorektyfikacja zobrazowań SAR Modelowanie powierzchni dachówŹródło: ESA-ESIN, Nest Training Course

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Projekt InSAR - LIDAR

Rozwiązanie sieci z wykorzystaniem rozpraszaczy stabilnych PS

Źródło: „ Zastosowanie satelitarnej interferometrii radarowej na terenach eksploatacji rud miedzi w LGOM” Z.Perski, A.Krawczyk

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Zjawiska osuwiskowe – program SOPO

Mapa rozmieszczenia głównych obszarów zagrożonych ruchami masowymi w Polsce

System Osłony Przeciwosuwiskowejjest projektem o znaczeniu ogólnopaństwowym, który będzie realizowany w trzech etapach. Jego podstawowym celem jest rozpoznanie, udokumentowanie i zaznaczenie na mapie w skali 1 : 10 000 wszystkich osuwisk oraz terenów potencjalnie zagrożonych ruchami masowymi w Polsce oraz założenie systemu monitoringu wgłębnego i powierzchniowego na 100 wybranych osuwiskach.

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Narzędzia do przetwarzania danych

DORIS

GRASS

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Zjawiska osuwiskowe – program SOPO

Mapa rozmieszczenia głównych obszarów zagrożonych ruchami masowymi w Polsce

Baza danych osuwisk SOPO – fragment przedstawiający okolice Cieszyna

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Ramowy plan pracyRok 1:• Zapoznanie się z technologiami pomiarowymi;• Przegląd literatury,• Tworzenie precyzyjnych Numerycznych Modeli Pokrycia Terenu na podstawie danych lotniczego

skaningu laserowego;

Rok 2:• Otwarcie przewodu;• Pozyskanie środków na badania (?);• Modelowanie parametrów powierzchni rozpraszaczy stabilnych PS oraz implementacja

algorytmów;• Ortorektyfikacja obrazów SAR w Nest z wykorzystaniem precyzyjnych NMPT;

Rok 3:• Modelowanie wartości przemieszczeń osuwiskowych;• Analiza i interpretacja otrzymanych wyników;• Weryfikacja poprawności algorytmów;• Ocena dokładności uzyskanych przemieszczeń na podstawie pomiarów bezpośrednich;• Zakończenie badań

Rok 4:• Formułowanie wniosków;• Kompletowanie pracy;• Obrona

Cel pracy

Lotniczy skaning

laserowy

InSAR

InSAR - LIDAR

Zjawiska osuwiskowe

Etap pracy

Krzysztof SośnicaInstytut Geodezji i

Geoinformatyki

Wrocław, 21 stycznia 2010

Monitorowanie zmian powierzchni terenu z wykorzystaniem interferometrii radarowej

i lotniczego skaningu laserowego

Aktualny etap pracy• Certyfikat ze szkolenia Nest SAR Training Course 25-27 listopada 2009 – Europejska Agencja

Kosmiczna – ESA-ESRIN Frascati, Włochy,

• Artykuł w recenzji:A. Borkowski, K. Sośnica „ZASTOSOWANIE DYSKRETNEJ TRANSFORMACJI FALKOWEJ DO FILTRACJI DANYCH LOTNICZEGO SKANINGU LASEROWEGO”, Kraków 2010, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji,

• Publikacje w materiałach konferencyjnych:1."Noise Reduction in Airborne Laser Scanning Signal Based on Discrete Wavelet Transform", IGSM 2009, ETH Zurich 2009,

2.„Data Analysis of LIDAR Signal Based on Wavelet Transform", konferencja SECON 2009, Wojskowa Akademia Techniczna w Warszawie 2009,3. „Poprawa jakości zdjęć lotniczych i satelitarnych z wykorzystaniem techniki HDR”, XXVI Sejmik SKN, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, 14-15.05.2009,4.„Praktyczne zastosowanie teorii względności Einsteina w nawigacji satelitarnej”, XXV Sejmik SKN, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, 15-16.05.2008,5.„Modelowanie obiektów 3D w Google Earth”, XXV Sejmiku SKN, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, 15-16.05.2008,6.„Analiza porównawcza wybranych algorytmów generalizacji linii konturowych”, XXXVII Międzynarodowe Seminarium Kół Naukowych, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, 9-10 maja 2008,7.„Próba zastosowania wskaźników kształtu w procesie uproszczenia konturów zamkniętych”, UP Wrocław 2008, XII Międzynarodowa Konferencja Studenckich Kół Naukowych UP we Wrocławiu 17-18.05.20078.„Badania osiadań budynku Centrum Dydaktycznego Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu”, UP Wrocław 2007, XII Międzynarodowa Konferencja Studenckich Kół Naukowych UP we Wrocławiu 17-18.05.20079.„Zastosowanie modułów sonorycznych do upraszczania linii konturowych”, XII Międzynarodowa Konferencja Studenckich Kół Naukowych UP we Wrocławiu 17-18.05.200710. „Próba zastosowania wskaźników kształtu w procesie uproszczenia konturów zamkniętych”, III Ogólnopolska Konferencja Kół Naukowych Studentów Geodezji, Wrocław 24-25 kwietnia 2008 r.

Dziękuję za uwagę