Ποιότητα τοπογραφικών δεδομένων TOPSAR για τις μελέτες ηφαιστειολογίας στο ηφαίστειο Kilauea, Χαβάη.
Από RemoteSensing Wiki
Ποιότητα τοπογραφικών δεδομένων TOPSAR για τις μελέτες ηφαιστειολογίας στο ηφαίστειο Kilauea, Χαβάη: Μια εκτίμηση χρησιμοποιώντας αερομεταφερόμενα δεδομένα LIDAR.
Στη συγκεκριμένη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από αέρος της ορεινής περιοχής της καλδέρας Kilaueaστη Χαβάη, για την διερεύνηση της χρησιμότητας των τοπογραφικών δεδομένων που έχουν συλλεχθεί από το ραντάρ TOPSAR για ηφαιστειολογικές έρευνες. Τα δεδομένα αέρος με χωρική ανάλυση 1m/pixel συγκρίθηκαν με τα δεδομένα TOPSAR χωρικής ανάλυσης 5m.
Πάνω από ροές λάβας και άλλες ηφαιστειακές δομές επιφανείας τα δεδομένα TOPSAR εμφάνισαν μια κατακόρυφη μετατόπιση σε σχέση με τα δεδομένα αέρος (LIDAR) όχι μεγαλύτερη από 2-3 m. Μεγαλύτερες αποκλίσεις υπήρξαν σε σπασίματα εδάφους και μικρούς κρατήρες στη ΝΔ ρηξιγενή ζώνη.
Η σύγκριση αυτών των δύο πακέτων δεδομένων χρησιμοποιήθηκε για να διερευνήσει την χρησιμότητα των δεδομένων TOPSAR στην ερμηνεία της τοπογραφίας των διάφορων χαρακτηριστικών των ηφαιστείων.
Τα αποτελέσματα ήταν σημαντικά διότι έδειξαν ότι τα δεδομένα TOPSAR για τα ηφαίστεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την μέτρηση των περιφερειακών πλαγιών, το πάχος των ροών λάβας και έχουν αξία για την επικύρωση δεδομένων SRTM σε περιοχές όπου δεν υπάρχουν δεδομένα αέρος (lidar).
Στην εικόνα 1 γίνεται ποσοτική σύγκριση των TOPSAR και LIDAR δεδομένων για την περιοχή μελέτης. (τμήμα a) Απόλυτη υψομετρική διαφορά μεταξύ του πρώτου παλμού του LIDAR καιTOPSAR. Η κλίμακα κάτω αριστερά δείχνει ότι οι διαφορές κυμαίνονται από 5m έως 15m (τα διαστήματα είναι διαφορετικά από αυτά που παρουσιάζονται στο τμήμα b καιc της εικόνας, αν και η αλληλουχία χρωμάτων είναι η ίδια). (τμήμα b) Υψομετρική διαφορά μεταξύ TOPSAR και των επιστροφών LIDAR.
Οι μεγαλύτερες διαφορές εμφανίζονται πάνω από τις δασικές περιοχές στο ανατολικό (δεξιά) μέρος της εικόνας. Μέγιστες διαφορές είναι σχετικά της τάξης των 15 m. (τμήμα c) Διαφορά ανάμεσα στην πρώτη επιστροφή για τα δεδομένα LIDAR, με χωρική ανάλυση που έχει εξομαλυνθεί στα 5 m και στα δεδομένα TOPSAR. Παρατηρείται διαφορά ανύψωσης που κυμαίνεται από κοντά στο μηδέν για τις γυμνές επιφάνειες ροής λάβας ως και μεγαλύτερη από 12 m στις δασικές περιοχές.
Στην εικόνα 2 παρουσιάζονταιαπόψεις των αποστραγγιστικών καναλιών τα οποία κόβονται από αποθέσεις τέφρας στα νότια της καλδέρας. (τμήμα a) Εικόνα σκιασμένου ανάγλυφου LIDAR. Τακανάλια μπορούν να εντοπιστούν σε διάφορες κλίμακες σε αυτή την εικόνα. Η γραμμή Α στο Β υποδηλώνει το προφίλ που εμφανίζεται στο (τμήμα e). (τμήμα b) Εικόνα σκιασμένου ανάγλυφου TOPSAR. Μόνο το όριο της καλδέρας μπορεί να αναγνωριστεί σε αυτή την εικόνα. (τμήμα c)Παγχρωματική εικόνα IKONOS των καναλιών αποστράγγισης. Ηανακλαστικότητα των καναλιών (που προκαλείται από την ποσότητα ιζήματος στο ‘πάτωμα’ του καναλιού) είναι μεταβλητή, αλλά δεν συσχετίζεται με το βάθος του καναλιού, όπως προσδιορίζεται στο (τμήμα a). (τμήμα d) Φωτογραφία ενός καναλιού από το επίπεδο του εδάφους (η ακριβής τοποθεσία αυτής της εικόνας δεν είχε καταγραφεί). Το κανάλι έχει περίπου 3 μέτρα βάθοςκαι οι ανώτερες στιβάδες αποτελούνται από στρώσεις, συμπαγούς τέφρας. (τμήμα e) Σύγκριση των υψομετρικών δεδομένων LIDAR (διακεκομμένη γραμμή) και TOPSAR (συνεχής γραμμή). Η θέση του προφίλ φαίνεται στο (τμήμα a) της εικόνας.
Συμπερασματικά η ανάλυση έχει επιβεβαιώσει την αξία και το εύρος των TOPSAR δεδομένων για διάφορους τύπους ερευνών σε βασαλτικής σύστασης ηφαίστεια όπως το Kilauea. Ειδικότερα, τα δεδομένα TOPSAR φαίνονται επαρκή για τη σύγκριση ‘σημείο-προς-σημείο’ της ανύψωσης της επιφάνειας.
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης παρέχουν υψηλή εμπιστοσύνη στην ακρίβεια του συστήματος TOPSAR για κατακόρυφη κλίμακα 1-2 m, αυξάνοντας έτσι τη χρησιμότητα του TOPSAR συστήματος για την επικύρωση άλλων DEMs. Τα δεδομένα TOPSAR που χρησιμοποιούνται σε αυτή την έρευνα έχουν υποστεί επεξεργασία σε μια χωρική ανάλυση των 5 m / pixel, έτσι ώστε η χωρική ανάλυση των δύο συνόλων των τοπογραφικών δεδομένων να έχουν μια διαφορά από 6 έως 15.
