Hochauflösende Permanent Scatterer Radar-Interferometrie in urbanen Gebieten

• Antragsteller: Professor Dr. Richard Bamler
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 22094763

• Erstellungsjahr: 2010

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Darstellung der wissenschaftlichen Fortschritte  Entwicklung eines Algorithmus zur geometrischen Fusion von PS Punktwolken aus unterschiedlichen Datenstapeln  Erstmalige und einzigartige Fusion von 6 PS Punktwolken aus separaten Prozessierungen von Datenstapeln unterschiedlicher Aufnahmegeometrien des gleichen Testgebiets  Entwicklung des 3D (Range, Azimuth und Elevation) SAR-Simulators RaySAR zur physikalische Interpretation von PSI-Ergebnissen und der Möglichkeit, verschiedene Streuordnungen zu identifizieren  Entwicklung eines Simulators zur Bereitstellung simulierter SAR-Bilder unter der Voraussetzung, hoch detaillierte Objektmodelle einbinden zu können.  Entwicklung einer Methodik zur Einbeziehung von geometrischer Beziehungen zwischen mehreren PS auf einem Objekt; Integration von nicht-destruktiven Deformationsmodellen; Verbesserung der Schätzergebnisse durch gemeinsame Schätzung der Deformation für die gesamte Gruppe; Beschleunigung der Schätzung bei Verwendung eines Periodogramms  Sammeln von Erkenntnissen zur Abhängigkeit der permanenten Streuer von unterschiedlichen Aufnahmeparametern, wie Inzidenzwinkel, Blickrichtung, lokaler Geometrie und Polarisation.  Analyse der Natur von dominanten Streuern, die durch Doppel oder Mehrfachreflektion des Radarsignals an regelmäßigen Objektstrukturen entstehen.  Detaillierte Untersuchung der Deformationen am Berliner Hauptbahnhof; Trennung von vertikale und horizontale Bewegungskomponenten  Analyse der relativen Lokalisierungegenauigkeiten von PS anhand von Fensterreihen auf Fassaden  Direkter Vergleich zwischen dem Schätzer des Referenz-Algorithmus der PSI und dem LAMB- DA-Schätzer von PSI-GENESIS; Vor- und Nachteile wurden aufgezeigt;  Untersuchungen zur Stabilität und Robustheit von LAMBDA anhand von unterschiedlich starkem Phasenrauschen, sowie reduzierter Anzahl von Beobachtungen  Erstellung eines einzigartigen Test-Datensatzes durch den Aufbau von sechs Datenstapeln unterschiedlicher Aufnahmeparameter mit zusätzlich vorhandenem hochgenauen DOM als Referenzoberfläche  Aufzeigen der Möglichkeit von Einzelobjektüberwachungen bei Nutzung von hochaufgelösten Radardaten in der PSI  Bereitstellung einer Vergleichsbasis von Radardaten mittlerer und hoher Auflösung für das gleiche Testgebiet  Untersuchungen zur Natur der PS anhand hochgenauer DOMs Anwendungsaspekte: Flächenhafte Einzelobjektüberwachung von Gebäuden über längere Zeiträume durch hochaufgelöste Radardatenstapel unter Anwendung der PSI

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• 2007: Enhancements for Persistent Scatterer Interferometry with High Resolution SAR. Proceedings of FRINGE Workshop
  Gernhardt, S., Hinz, S., Adam, N. & Bamler, R.
  
• 2008: Advanced Displacement Estimation for PSI using High Resolution SAR Data. Proceedings of IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium
  Gernhardt, S. & Hinz, S.
  
• 2008: Simulation of Radar Reflection at Man-Made Objects and its Benefits for Persistent Scatterer Interferometry. Proceedings of European Conference on Synthetic Aperture Rada
  Auer, S., Gernhardt, S., Hinz, S. & Bamler, R.
  
• 2009: Appearance of Persistent Scatterers for Different TerraSAR-X Acquisition Modes. Proceedings of ISPRS-Workshop "High-Resolution Earth Imaging for Geospatial Information"
  Gernhardt, S., Adam, N., Hinz, S. & Bamler, R.
  
• 2009: Interferometric Potential of High Resolution Spaceborne SAR. Photogrammetrie Fernerkundung Geoinformation, 5, 407- 419
  Bamler, R., Eineder, M., Adam, N., Zhu, X. & Gernhardt, S.
  
• 2009: Ray Tracing and SAR-Tomography for 3D Analysis of Microwave Scattering at Man-Made Objects. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 38-3/W4, 157-162
  Auer, S.; Zhu, X.; Hinz, S. & Bamler, R.
  
• 2009: TerraSAR-X High Resolution Spotlight Persistent Scatterer Interferometry. Proceedings of FRINGE Workshop
  Gernhardt, S., Adam, N., Eineder, M. & Bamler, R.
  
• 2010: Potential of Very High Resolution SAR for Persistent Scatterer Interferometry in Urban Areas. Annals of GIS, 16 (2), 103-111
  Gernhardt, S., Adam, N., Eineder, M. & Bamler, R.
  
• 2010: Ray-Tracing Simulation Techniques for Understanding, High-Resolution SAR Images. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 48, 1445 -1456
  Auer, S.; Hinz, S. & Bamler, R.
  
• 2010: Towards Deformation Monitoring of Single Buildings - Persistent Scatterer Interferometry using TerraSAR-X Very High Resolution Spotlight Data. Proceedings of European Conference on Synthetic Aperture Radar
  Gernhardt, S. & Bamler, R.