This is a deformation map of the south flank of
Kilauea volcano on the big island of Hawaii,
centered at 19.5 degrees north latitude and 155.25
degrees west longitude. The map was created by
combining interferometric radar data -- that is data
acquired on different passes of the space shuttle
which are then overlayed to obtain elevation
information -- acquired by the Spaceborne Imaging
Radar-C/X-band Synthetic Aperture Radar during
its first flight in April 1994 and its second flight in
October 1994. The area shown is approximately 40
kilometers by 80 kilometers (25 miles by 50 miles).
North is toward the upper left of the image. The
colors indicate the displacement of the surface in
the direction that the radar instrument was pointed
(toward the right of the image) in the six months
between images. The analysis of ground
movement is preliminary, but appears consistent
with the motions detected by the Global Positioning
System ground receivers that have been used over
the past five years
This X-band image of the volcano
Kilauea was taken on October 4,
1994, by the Spaceborne Imaging
Radar-C/X-band Synthetic Aperture
Radar. The area shown is about 9
kilometers by 13 kilometers (5.5
miles by 8 miles) and is centered at
about 19.58 degrees north latitude
and 155.55 degrees west longitude.
This image and a similar image
taken during the first flight of the
radar instrument on April 13, 1994
were combined to produce the
topographic information by means
of an interferometric process
Data acquired on April 13,
1994 and on October 4, 1994
from the X-band Synthetic
Aperture Radar on board the
space shuttle Endeavour
were used to generate
interferometric fringes, which
were overlaid on the X-SAR
image of Kilauea. The
volcano is centered in this
image at 19.58 degrees north
latitude and 155.55 degrees
west longitude. The image
covers about 9 kilometers by
13 kilometers (5.6 miles by 8
miles)
This three-dimensional image
of the volcano Kilauea was
generated based on
interferometric fringes derived
from two X-band Synthetic
Aperture Radar data takes on
April 13, 1994 and October 4,
1994. The altitude lines are
based on quantitative
interpolation of the
topographic fringes. The level
difference between
neighboring altitude lines is 20
meters (66 feet). The ground
area covers 12 kilometers by 4
kilometers (7.5 miles by 2.5
miles). The altitude difference
in the image is about 500
meters (1,640 feet). The
volcano is located around
19.58 degrees north latitude
and 155.55 degrees west
longitude.
The image in the upper left shows
L-band (horizontally transmitted
and received) SIR-C radar image
data for an area 34 by 59
kilometers (21 by 37 miles). North
is toward the upper right; the
radar illumination is from the top
of the image. The bright areas are
hilly regions that contain exposed
bedrock and pine forest. The
darker gray areas are the
relatively smooth, sparsely
vegetated valley floors. The dark
irregular patch near the lower left
is Lake Crowley. The curving ridge
that runs across the center of the
image from top to bottom is the
northeast rim of the Long Valley
Caldera, a remnant crater from a
massive volcanic eruption that
occurred about 750,000 years
ago.
Mt. Vesuvius, one of the best known volcanoes in
the world primarily for the eruption that buried the
Roman city of Pompeii, is shown in the center of
this radar image. The central cone of Vesuvius is
the dark purple feature in the center of the
volcano. This cone is surrounded on the northern
and eastern sides by the old crater rim, called Mt.
Somma. Recent lava flows are the pale yellow
areas on the southern and western sides of the
cone. Vesuvius is part of a large volcanic zone
which includes the Phalagrean Fields, the cluster
of craters seen along the left side of the image.
The Bay of Naples, on the left side of the image,
is separated from the Gulf of Salerno, in the lower
left, by the Sorrento Peninsula. Dense urban
settlement can be seen around the volcano. The
city of Naples is above and to the left of Vesuvius;
the seaport of the city can be seen in the top of
the bay. Pompeii is located just below the volcano
on this image. This image was acquired on
April 15, 1994 by the Spaceborne Imaging
Radar-C/X-Band Synthetic Aperture Radar
(SIR- C/X-SAR) aboard the Space Shuttle
Endeavour. SIR-C/X-SAR
Panoramica sulla missione SRTM
Introduzione all'esperimento
La missione SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) è dedicata
all’osservazione della Terra dallo spazio ed è una missione realizzata in
collaborazione tra la NASA, il Dipartimento della Difesa americano (DoD), la
National Imaging and Mapping Agency (NIMA), l’agenzia Spaziale tedesca (DLR)
e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI).
La missione SRTM è stata progettata per usare versioni modificate delle antenne
SIR-C e X-SAR, che sono già state oggetto di due precedenti missioni (SRL-1 e
SRL-2 a bordo rispettivamente di STS-59 e STS-68), per mappare la topografia
della superficie terrestre. Diversamente dalle recenti missioni, SRTM sfrutterà
l’interferometria a singolo passaggio, cioè due immagini radar verranno acquisite
contemporaneamente, una dall’antenna alloggiata nella stiva dello Space Shuttle e
l’altra dall’antenna posta alla fine del traliccio di 60 metri che si estenderà dalla
stiva. Combinando le due immagini si realizzerà una singola immagine 3D. Sia il
SIR-C che l’X-SAR saranno modificati per operare come interferometri a baseline
fissa con l’obiettivo di produrre, durante gli 11 giorni di missione, una mappa
topografica digitale dell’80% delle terre emerse sulla Terra (tutte le terre emerse
comprese tra 60° di latitudine nord e 56° di latitudine sud, come raffigurato in
Fig.1) e con una spaziatura dei dati ogni arco-secondo di latitudine e di
longitudine, cioè approssimativamente 30 metri. Le risoluzioni, orizzontale e
verticale, saranno rispettivamente di 20 metri e di 16 metri.
Obiettivi della missione
La missione SRTM ha l’obiettivo di realizzare i seguenti punti, durante gli 11 giorni di missione:
Il più completo archivio digitale di immagini della Terra ad alta risoluzione. Questo si traduce in una mappa
topografica digitale dell’80% delle terre emerse (cioè tutte le terre emerse comprese tra 60° di latitudine nord e
56° di latitudine sud, come raffigurato in Fig.1), con una spaziatura dei dati ogni arco-secondo di latitudine e di
longitudine e con una accuratezza verticale relativa di 10 metri (accuratezza verticale assoluta di 16 metri).
Dati sufficienti a produrre un mosaico in banda C dell’80% delle terre emerse con una risoluzione di 1 arcosecondo.
Dati X-SAR per ottenere un’alta risoluzione verticale, ovvero 6 metri di risoluzione relativa e 16 di risoluzione
assoluta.
Operazioni radar nominali
Per soddisfare i requisiti della mappatura, SRTM dovrà collezionare dati su una "striscia" di
almeno 225 Km. Per realizzare ciò sia l’antenna a bordo dello Shuttle che quella
fuoribordo opereranno in modo SCANSAR con un miglioramento. Invece di una scansione
a singolo fascio cross track, il SIR-C userà due polarizzazioni (HH e VV) per formare due
fasci per ogni antenna. Quindi due delle quattro sotto-strisce saranno illuminate tutte le
volte, come raffigurato. Questo modo di operare è chiamato SCANSAR a doppio fascio. In
questo modo tutti e quattro i canali del SIR-C possono essere usati e la polarizzazione
addizionale fornirà un modo di riserva a singolo fascio ad una risoluzione leggermente
ridotta.
Immagine Radar a Media
Risoluzione(MRI): i valori di
grigio rappresentano l’ampiezza
del segnale ricevuto dal radar;
più forte è il segnale, più
luminosa è l’immagine. Due
immagini di questo tipo sono
necessarie per produrre
Interferogrammi
Interferogramma: i
diversi colori
rappresentano diversi
valori di fase; più elevata
è la variazione, più vicine
sono le frange di
interferenza. Le curve di
livello possono essere
ricavate dalle frange di
interferenza.
Digital Elevation
Model (DEM): è una
rappresentazione
punto per punto
dell’altezza della
superficie ottenuta
dall’Interferogramma
; l’altezza aumenta
dal blu al rosso.
Nel DEM-3D si possono osservare i ripidi versanti delle montagne che possono
però essere individuati anche dalla vicinanza delle frange di interferenza
nell’Interferogramma. La stessa valutazione si può fare osservando i diversi
colori del DEM.
L’immagine è
relativa alla parte
meridionale
dell’Isola di
Hokkaido in
Giappone. La città
sulla piccola
penisola è
Hakodate.
Interferogramma: i
diversi colori
rappresentano
diversi valori di
fase; più elevata è
la variazione, più
vicine sono le
frange di
interferenza. Le
curve di livello
possono essere
ricavate dalle
frange di
interferenza.
Digital Elevation Model
(DEM): è una
rappresentazione
punto per punto
dell’altezza della
superficie ottenuta
dall’Interferogramma;
l’altezza aumenta dal
blu al rosso
Nel DEM-3D si possono osservare i ripidi versanti delle montagne che possono
però essere individuati anche dalla vicinanza delle frange di interferenza
nell’Interferogramma. La stessa valutazione si può fare osservando i diversi colori
del DEM.
IMMAGINE SAR
INTERFEROGRAMMA
DEM
DEM 3D