Wykorzystanie satelitarnej interferometrii radarowej do badañ osuwisk w polskiej czêœci Karpat



Podobne dokumenty
ZASTOSOWANIE SATELITARNEJ INTERFEROMETRII RADAROWEJ DO OKRE LENIA AKTYWNO CI OSUWISK OBRZE ENIA KOTLINY S DECKIEJ

Title: Kompleksowa analiza danych

Wstępna analiza danych satelitarnej interferometrii radarowej z południowo-zachodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

PRZETWARZANIE OBRAZÓW RADAROWYCH TECHNIKĄ PSINSAR RADAR IMAGE PROCESSING USING PERMANENT SCATTERERS TECHNIQUE. Stanisława Porzycka, Andrzej Leśniak

ZASTOSOWANIE ZOBRAZOWAŃ SAR W OCHRONIE ŚRODOWISKA. Wykład V

SATELITARNA INTERFEROMETRIA RADAROWA (INSAR) WYSOKIEJ ROZDZIELCZOŚCI Z WYKORZYSTANIEM DANYCH TERRASAR-X

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. wykład IV

ZASTOSOWANIE METOD INTERFEROMETRII RADAROWEJ INSAR DO BADANIA NATURALNYCH RUCHÓW POWIERZCHNI TERENU W POLSCE. PROJEKT GEO-IN-SAR

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. Wykład IV + ćwiczenia IV

Ocena dynamiki osiadania terenu GZW metodą satelitarnej interferometrii radarowej

M. Przy³ucka A. Zdanowski A. Klimkowska

Wysokościowy numeryczny model terenu (NMT) w badaniu osuwisk

SATELITARNA INTERFEROMETRIA RADAROWA (INSAR) WYSOKIEJ ROZDZIELCZO CI Z WYKORZYSTANIEM DANYCH TERRASAR-X

Teledetekcja w ochronie środowiska. Wykład 4

Teledetekcja w kartografii geologicznej. wykład II

EWOLUCJA TECHNIK INTERFEROMETRII RADAROWEJ-PRZEGLĄD METOD NA PRZYKŁADZIE OPRACOWANIA DANYCH ERS-1/2 SAR

Preliminary analysis of InSAR data from south-west part of Upper Silesian Coal Basin

gdy wielomian p(x) jest podzielny bez reszty przez trójmian kwadratowy x rx q. W takim przypadku (5.10)

Zastosowanie satelitarnej interferometrii radarowej na terenach eksploatacji rud miedzi w LGOM

Wspó³czesna aktywnoœæ tektoniczna Tatr i Podhala w œwietle wyników badañ satelitarnej interferometrii radarowej InSAR i PSInSAR

Kompleksowa interpretacja pomiarów satelitarnych i naziemnych w ocenie zagro eñ na terenach górniczych i pogórniczych

mgr inż. Zbigniew Kowalski* ) Prof. dr hab. Marek Graniczny* ) dr inż. Albin Zdanowski* ) mgr inż. Maria Przyłucka* )

Przestrzenne rozmieszczenie osiadañ w rejonie Kopalni Soli Wieliczka w œwietle satelitarnych danych interferometrycznych

3.2 Warunki meteorologiczne

Kompleksowe wykorzystanie przetworzeń DInSAR i PSInSAR w badaniu pionowych przemieszczeń terenu w wybranych rejonach GOP

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

Od redaktora naukowego 2. Mapy górnicze 3. Pomiary sytuacyjne w

POMIAR STRUMIENIA PRZEP YWU METOD ZWÊ KOW - KRYZA.

D FREZOWANIE NAWIERZCHNI ASFALTOWYCH NA ZIMNO 1. WST P MATERIA Y SPRZ T TRANSPORT WYKONANIE ROBÓT...

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 16, 2006 ISBN X

WARSZTATY 2007 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie

PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE Z OTWOREM OKRĄGŁYM TYPU ASR PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE NA SZYNÊ SERII ASK PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE Z UZWOJENIEM PIERWOTNYM TYPU WSK

4. OCENA JAKOŒCI POWIETRZA W AGLOMERACJI GDAÑSKIEJ

Andrzej LEŚNIAK, Stanisława PORZYCKA Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Ethernet VPN tp. Twój œwiat. Ca³y œwiat.

PRZEPIĘCIA CZY TO JEST GROźNE?


VRRK. Regulatory przep³ywu CAV

WZORU UŻYTKOWEGO EGZEMPLARZ ARCHIWALNY. d2)opis OCHRONNY. (19) PL (n) Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa, PL

Nowoczesne technologie teledetekcyjne w geologii

Teledetekcja z elementami fotogrametrii Wykład VIII

Akademia Górniczo-Hutnicza. im.stanisława Staszica w Krakowie. Katedra Mechaniki i Wibroakustyki

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. Wykład 4

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE SST RECYKLING

MIÊDZYNARODOWY STANDARD REWIZJI FINANSOWEJ 610 KORZYSTANIE Z WYNIKÓW PRACY AUDYTORÓW SPIS TREŒCI

LIMATHERM SENSOR Sp. z o.o.

WSPÓŁCZESNA AKTYWNOŚĆ GEODYNAMICZNA WYBRZEśA BAŁTYKU W ŚWIETLE WYNIKÓW BADAŃ SATELITARNEJ INTERFEROMETRII RADAROWEJ INSAR I PSINSAR

ZGŁOSZENIE PRAC GEODEZYJNYCH

Strategia rozwoju sieci dróg rowerowych w Łodzi w latach

TWORZENIE NMT ZA POMOC GPS RTK/OTF PRODUCING DTM BY GPS RTK/OTF. Wstêp

Instalacja. Zawartość. Wyszukiwarka. Instalacja Konfiguracja Uruchomienie i praca z raportem Metody wyszukiwania...

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. Ćwiczenia (III)

Olej rzepakowy, jako paliwo do silników z zapłonem samoczynnym

ZAKRES INTERPRETOWALNOŚCI OSIADAŃ TERENU ZA PO M OC Ą SATELITARNEJ INTERFEROM ETRII RADAROWEJ (InSAR)

PROCEDURA OCENY RYZYKA ZAWODOWEGO. w Urzędzie Gminy Mściwojów

Teledetekcja jako metoda analizy ruchów masowych

2) Drugim Roku Programu rozumie się przez to okres od 1 stycznia 2017 roku do 31 grudnia 2017 roku.

art. 488 i n. ustawy z dnia 23 kwietnia 1964 r. Kodeks cywilny (Dz. U. Nr 16, poz. 93 ze zm.),

Szczegółowe wyjaśnienia dotyczące definicji MŚP i związanych z nią dylematów

Zawory elektromagnetyczne typu PKVD 12 20

N O W O Œ Æ Obudowa kana³owa do filtrów absolutnych H13

Rys Mo liwe postacie funkcji w metodzie regula falsi

GĄSKI, GMINA MIELNO, 650M OD MORZA 58 DZIAŁEK BUDOWLANYCH I REKREACYJNYCH

UCHWAŁA NR RADY MIEJSKIEJ W ŁODZI z dnia

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. Wykład 2

SYMULACJA STOCHASTYCZNA W ZASTOSOWANIU DO IDENTYFIKACJI FUNKCJI GÊSTOŒCI PRAWDOPODOBIEÑSTWA WYDOBYCIA

Komunikat 16 z dnia dotyczący aktualnej sytuacji agrotechnicznej

Efektywna strategia sprzedaży

Analiza deformacji powierzchniowych wzd³u po³udniowo-zachodnich wybrze y Zatoki Gdañskiej z zastosowaniem satelitarnych danych interferometrycznych

WARSZTATY 2006 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie

ZASTOSOWANIE LASERÓW W HOLOGRAFII

(wymiar macierzy trójk¹tnej jest równy liczbie elementów na g³ównej przek¹tnej). Z twierdzen 1 > 0. Zatem dla zale noœci

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 14/14

NAPRAWDÊ DOBRA DECYZJA

Podstawy Geomatyki Wykład IX SAR

Promocja i identyfikacja wizualna projektów współfinansowanych ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

W nawiązaniu do korespondencji z lat ubiegłych, dotyczącej stworzenia szerszych

Formularz Zgłoszeniowy propozycji zadania do Szczecińskiego Budżetu Obywatelskiego na 2016 rok

Projekt. Projekt opracował Inż. Roman Polski

SPRAWOZDANIE Z REALIZACJI XXXII BADAŃ BIEGŁOŚCI I BADAŃ PORÓWNAWCZYCH HAŁASU W ŚRODOWISKU Warszawa kwiecień 2012r.

PORÓWNANIE WYNIKÓW ANALIZY MES Z WYNIKAMI POMIARÓW TENSOMETRYCZNYCH DEFORMACJI KÓŁ KOLEJOWYCH ZESTAWÓW KOŁOWYCH

na terenie wiertni gazu ³upkowego za pomoc¹ map rozk³adu poziomu

4.3. Struktura bazy noclegowej oraz jej wykorzystanie w Bieszczadach

Ogłoszenie o zwołaniu Nadzwyczajnego Walnego Zgromadzenia Spółki ELKOP S.A.

Elektryczne ogrzewanie podłogowe fakty i mity

CZUJNIKI TEMPERATURY Dane techniczne

HAŚKO I SOLIŃSKA SPÓŁKA PARTNERSKA ADWOKATÓW ul. Nowa 2a lok. 15, Wrocław tel. (71) fax (71) kancelaria@mhbs.

INSTRUKCJA OBSŁUGI WD2250A. WATOMIERZ 0.3W-2250W firmy MCP

SPECYFIKACJA ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA DLA PRZETARGU NIEOGRANICZONEGO CZĘŚĆ II OFERTA PRZETARGOWA

DETEKCJA PIONOWYCH PRZEMIESZCZEŃ TERENU NA OBSZARACH GÓRNICZYCH Z WYKORZYSTANIEM SATELITARNEJ INTERFEROMETRII RADAROWEJ TYPU PSINSAR

Regulamin Konkursu Start up Award 9. Forum Inwestycyjne czerwca 2016 r. Tarnów. Organizatorzy Konkursu

STUDIES OF ROCK MASS ACTIVITY IN THE WALBRZYCH CITY AREA

UCHWAŁA NR XVII/245/2016 RADY MIEJSKIEJ W MIECHOWIE. z dnia 4 kwietnia 2016 r.

MAPY OSUWISK I TERENÓW ZAGROŻONYCH RUCHAMI MASOWYMI W RAMACH PROJEKTU SOPO

IV. UK ADY RÓWNAÑ LINIOWYCH

Zagro enia fizyczne. Zagro enia termiczne. wysoka temperatura ogieñ zimno

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

KLAUZULE ARBITRAŻOWE

CONSTRUCTOR. Kompaktowy magazyn z u yciem rega³ów wjezdnych. Deepstor P90 DRIVE -IN

Forested areas in Cracow ( ) evaluation of changes based on satellite images 1 / 31 O

Transkrypt:

Wykorzystanie satelitarnej interferometrii radarowej do badañ osuwisk w polskiej czêœci Karpat Tomasz Wojciechowski 1, Zbigniew Perski 1, Antoni Wójcik 2, 1 Przegl¹d Geologiczny, vol. 56, nr 12, 2008 T. Wojciechowski Z. Perski A. Wójcik Use of SAR interferometry for the study of landslides in Polish Carpathians. Prz. Geol., 56: 1087 1091. Abstract.Thepaper presents preliminary results of possible application of SAR interferometry in the studies of landslides. Two areas have been selected: Wieliczka and Nowy S¹cz. The application of InSAR (SAR Interferometry) in the Carpathians is difficult due to rough topography, vegetation and long season with the snow cover. Such problems may be overridden by applying PSInSAR (Persistent Scatterers SAR Interferometry) which utilizes long time series of the SAR data. PSInSAR was used for both areas. Obtained sets of PS points show evidence of the landslide movement. The most reliable points were then used in quantitative cartographic study to qualify activity of slopes. Analysis of landslide dynamics was performed for the area of Wieliczka where, for instance, a landslide velocity movement in Lednica Górna reaches 74.8 mm/yr. The preliminary results are very promising for the development of PSInSAR methodology in the study of landslides in Poland. keywords: SAR interferometry, persistent scatterers, landslides, Carpathians 1 Wydzia³ Nauk o Ziemi, Uniwersytet Œl¹ski, ul. Bêdziñska 60, 41-200 Sosnowiec; twojcie@wnoz.us.edu.pl; zbigniew.perski@ us.edu.pl 2 Pañstwowy Instytut Geologiczny, Oddzia³ Karpacki, ul. Skrzatów 1, 31-560 Kraków; antoni.wojcik@pgi.gov.pl Liczba osuwisk w polskiej czêœci Karpat, szacowana obecnie na co najmniej 23 000 (R¹czkowski, 2007), mo e wynosiæ nawet 50 000 (Grabowski, 2008). Taka liczba robi wra enie, zw³aszcza gdy jest brana pod uwagê w kontekœcie zagro eñ, jakie nios¹ za sob¹ ruchy masowe. Istnieje zatem zapotrzebowanie na poszukiwanie i rozwijanie coraz nowszych metod pomiarowych umo liwiaj¹cych wyznaczanie stref osuwiskowych oraz pozwalaj¹cych okreœliæ ich dynamikê. Jedn¹ z najszybciej rozwijaj¹cych siê dziedzin mierniczych jest satelitarna interferometria radarowa InSAR. Ta teledetekcyjna metoda pozwala okreœliæ zmiany zachodz¹ce na powierzchni terenu z milimetrow¹ dok³adnoœci¹, co jest du ¹ zalet¹ w przypadku badania subtelnych przemieszczeñ koluwiów na zboczach. Tradycyjna interferometria InSAR to technika polegaj¹ca na pomiarze ró nicy fazy sygna³u radarowego dwóch obserwacji typu SAR (Synthetic Aperture Radar) tego samego obszaru przedstawionej na interferogramie radarowym. W obszarach górskich napotyka ona jednak spore trudnoœci zwi¹zane z dekorelacj¹ sygna³u radarowego spowodowan¹ przede wszystkim du ymi deniwelacjami terenu, zmianami atmosferycznymi i pokryciem szat¹ roœlinn¹ (Vietmeier i in., 1999; Delacourt i in., 2003). Czêœciowym rozwi¹zaniem tego problemu jest metoda PSInSAR, która poprzez wykorzystanie du ych serii pomiarowych pozwala wyznaczyæ deformacje w punktach zwanych stabilnymi rozpraszaczami (PS), charakteryzuj¹cymi siê stabiln¹ faz¹ sygna³u radarowego (Ferretti i in., 2001; Perski i in., 2006). Obie techniki s¹ ju stosowane do badañ osuwisk (Fruneau i in., 1996; Vietmeier, i in., 1999; Colesanti i in., 2003; Hilley i in., 2004; Colesanti & Wasowski, 2006). Przegl¹d metodyki InSAR mo na znaleÿæ w pracach Massonneta i Feigla (1998), Rosena i in. (2000), a PSInSAR Ferrettiego i in. (2001), Perskiego i Mroza (2007) oraz Porzyckiej i Leœniaka (2007). Satelitarna interferometria radarowa by³a ju z powodzeniem stosowana w Polsce, jednak problematyka dotyczy³a powierzchniowych deformacji powierzchni terenu na Górnym Œl¹sku (Perski & Jura, 1999) i na obszarze Legnicko-G³ogowskiego Okrêgu Miedziowego (Krawczyk & Perski, 2000). Prowadzone s¹ równie prace nad interferometrycznymi pomiarami wspó³czeœnie zachodz¹cych naturalnych ruchów powierzchni terenu na obszarze Polski w ramach projektu GEO-IN-SAR (Perski & Mróz, 2007) oraz w ramach uczestnictwa Pañstwowego Instytutu Geologicznego w miêdzynarodowym konsorcjum Terrafirma (Graniczny i in., 2005; Czarnogórska i in., 2008). Niniejszy artyku³ przedstawia dotychczasowe wyniki badañ nad wykorzystaniem satelitarnej interferometrii radarowej w badaniach osuwisk prowadzonych w ramach projektów badawczych MNiSW (m.in. Geologiczna analiza osuwisk z wykorzystaniem satelitarnej interferometrii radarowej na przyk³adzie wybranych obszarów Karpat) oraz wspomnianego ju projektu GEO-IN-SAR. W projekcie zosta³y przewidziane dwa poligony badawcze Wieliczka i Nowy S¹cz (ryc. 1), które charakteryzuj¹ siê wystêpowaniem osuwisk w obrêbie Pogórza Karpackiego (Oszczypko & Wójcik, 1993; Wójcik & Mrozek, 2002). Obszar badañ Badania zosta³y przeprowadzone na poligonach badawczych (ryc. 1) charakteryzuj¹cych siê wy sz¹ koherencj¹ sygna³u radarowego w stosunku do ca³ego obszaru objêtego danymi satelitów ERS (Earth Resources Satellite). Obszar Wieliczka, usytuowany na po³udnie od miasta, obejmuje pó³nocne zbocza Pogórza Wielickiego. Pod wzglêdem osuwisk zosta³ on scharakteryzowany przez Wójcika i Mrozek (2002). Osuwiska te s¹ aktywne, co przejawia siê poprzez uszkodzenia obiektów budowlanych 1087

0 20 40km Ryc. 1. Pokrycie polskiej czêœci Karpat obrazami z satelitów ERS Fig. 1. The coverage of ERS images for the Polish part of the Carpathians oraz odcinków dróg. Sytuacja mo e byæ niebezpieczna, gdy zbocza s¹ zabudowane. WskaŸnik osuwiskowoœci tego obszaru wynosi 19,27% (Wojciechowski, 2008). Drugi obszar badawczy, roboczo nazwany Nowy S¹cz, obejmuje obrze enie Kotliny S¹deckiej oraz Pogórze ¹cko-Podegrodzkie. Na tym obszarze rozpoznano oko³o 300 osuwisk ró nej wielkoœci, z których wiele wykazuje aktywnoœæ. Metodyka Do badañ wykorzystano seriê 51 zobrazowañ radarowych ERS-1 i ERS-2 pochodz¹cych ze œcie ki 179 (ryc. 1). Dane te reprezentuj¹ 7,5-letni¹ rozpiêtoœæ czasow¹, zawart¹ miêdzy 18 czerwca 1992 r. a 17 grudnia 2000 r. Dla orbit zstêpuj¹cych przelotów satelitów ERS wi¹zka radarowa kierowana jest w stronê powierzchni Ziemi z kierunku 98,5, pod k¹tem 67 wzglêdem p³aszczyzny poziomej. Informacja ta ma szczególne znaczenie, gdy umo liwia pomiar prêdkoœci osuwisk. Nale y mieæ na uwadze, e deformacja obliczona w sposób interferometryczny jest wynikiem pomiaru prêdkoœci zmian obserwowanych na powierzchni terenu w kierunku sensor satelity obiekt odbijaj¹cy wi¹zkê radarow¹. Prêdkoœæ zsuwu koluwium po zboczu mo na obliczyæ, jeœli dysponuje siê parametrami morfologicznymi pochodz¹cymi np. z numerycznego modelu terenu oraz pomiarem interferometrycznym obiektu (ryc. 2), wg wzoru (Rabus & Fatland, 2000; Coren i in., 2000): V s Vr = cos φcos ξsin υ sin φcos υ gdzie: V s prêdkoœæ deformacji po zboczu, V r prêdkoœæ deformacji w kierunku sensor powierzchnia odbicia, nachylenie powierzchni, k¹t poziomy zawarty pomiêdzy kierunkiem zsuwu a kierunkiem padania wi¹zki radarowej, k¹t zawarty miêdzy kierunkiem padania wi¹zki radarowej a pionem. prêdkoœæ deformacji V s velocity of deformation V r V s V r prêdkoœæ deformacji w kierunku obserwacji satelity deformation velocity projected in the direction of the satellite observation nachylenie powierzchni surface slope k¹t kierunku zsuwu angle of slide direction lokalny zwi¹zek k¹ta padania wi¹zki radarowej z kierunkiem zasiêgu satelity local incidence angle in respect to the range direction 1088 Ryc. 2. Pomiar dynamiki osuwiska metod¹ InSAR zale noœci geometryczne Fig. 2. Measurement of landslide dynamics by InSAR method geometrical relationships

Grabówki Ro nowa 0 500 1000 1500m Siercza Lednica Górna Chor¹gwica [mm/rok] 2,06 3,00 1,12 2,06 0,18 1,12-0,76 0,18-1,70-0,76-2,64-1,70-3,57-2,64-4,50-3,57-5,43-4,50-6,36-5,43-7,30-6,36-8,23-7,30-9,16-8,23-10,09-9,16-11,02-10,09-11,96-11,02-12,89-11,96-13,82-12,89-14,75-13,82-15,68-14,75-16,62-15,68-17,55-16,62-18,48-17,55-19,41-18,48-20,34-19,41-21,28-20,34-22,22-21,28-23,14-22,22-24,07-23,14-25,00-24,07 Ryc. 3. Zbiór punktów PS w obszarze badawczym Wieliczka Fig. 3. PSInSAR results of the Wieliczka study area Algorytm ten jest stosowany przede wszystkim do pomiaru prêdkoœci lodowców (Perski i in., 2003), jednak jeœli weÿmiemy pod uwagê podobieñstwo satelitarnej geometrii (ryc. 2) lodowców i osuwisk, to mo na go z powodzeniem u ywaæ do badañ ruchów masowych. Metoda ta jest jednak ograniczona do obszarów, gdzie obserwowana deformacja zachodzi w kierunku padania wi¹zki radarowej lub w kierunkach zbli onych. Równole nikowy bieg ³añcucha Karpat w Polsce sprawia, e przewa aj¹ca czêœæ zboczy nachyla siê w kierunku pó³nocnym (36,5%) albo po³udniowym (29,5%). Jest to niekorzystna sytuacja dla satelitarnej interferometrii radarowej w kontekœcie pomiaru prêdkoœci osuwisk. Najbardziej wiarygodne s¹ te dane SAR, które pochodz¹ z obszarów o kierunkach nachylenia zawieraj¹cych siê w przedzia³ach 68,5 128,5 oraz 248,5 308,5, i tylko dla nich mo na okreœliæ prêdkoœæ ruchu. Na podstawie numerycznego modelu rzeÿby powierzchni terenu DTED-2 (Digital Terrain Elevation Data) obliczono, e tylko 20,1% obszaru Karpat spe³nia ten wymóg. Na pozosta³ym terenie jest mo liwe jedynie okreœlenie miejsc na zboczach w kategoriach: aktywny, nieaktywny. W obrêbie samego obszaru Wieliczka prêdkoœæ zsuwu mo na interferometrycznie obliczyæ na 26% obszaru. Du a liczba potencjalnych rozpraszaczy stabilnych (gêsta zabudowa) sprawia jednak, e poligon ten jest perspektywiczny w badaniach InSAR s³u ¹cych do odtwarzania aktywnoœci zboczy w ostatnich kilkunastu latach. W przypadku obszaru Nowy S¹cz dynamikê mo na obliczyæ na 28% terenu. Tu jednak skupienie osuwisk w obrêbie obrze enia Kotliny S¹deckiej obserwuje siê w g³ównie na zboczach wschodnich i po³udniowo-wschodnich, czyli sprzyjaj¹cych pomiarom interferometrycznym z satelitów ERS. Wyniki badañ i ich analiza Interferogramy radarowe DInSAR wygenerowano za pomoc¹ programu interferometrycznego Doris (Kampes i in., 2003) oraz uzyskano zbiory punktów PS dziêki wykorzystaniu implementacji metody PSInSAR powsta³ej na uniwersytecie w Delft (Perski & Mróz, 2007). Niestety z racji s³abej koherencji na tradycyjnych interferogramach radarowych nie zosta³y wykazane deformacje osuwiskowe. Obszar polskiej czêœci Karpat nie jest perspektywiczny, jeœli chodzi o tê metodê, a jedyn¹ szans¹ zastosowania satelitarnej interferometrii radarowej na tym terenie jest technika PSInSAR. Na obu obszarach badawczych uzyskano po kilkadziesi¹t punktów PS (ryc. 3, 4). Zosta³y one porównane z zasiêgiem wystêpuj¹cych osuwisk, a na obszarze Wieliczka przeprowadzono analizê prêdkoœci osuwisk w strefach stabilnych rozpraszaczy (ryc. 5). W obrêbie Wieliczki uda³o siê uzyskaæ 44 punkty PS (ryc. 3). Po porównaniu ich lokalizacji z zasiêgiem osuwisk okaza³o siê, e 27 rozpraszaczy stabilnych wystêpuje na osuwiskach, a 17 poza nimi. Ni sze partie zboczy s¹ objête deformacjami powierzchni terenu wywo³anymi podziemn¹ eksploatacj¹ soli kamiennej i zlokalizowane tam punkty PS mog¹ przedstawiaæ dynamikê osiadania powierzchni (Perski i in., 2007). Zastanawiaj¹cy jest fakt umiejscowienia PS-ów wykazuj¹cych deformacjê ponad ³ukowatymi skarpami nisz osuwiskowych. Mo e to œwiadczyæ o aktywnoœci tych obszarów i mo liwoœci ekspansji osuwisk w wy sze rejony zboczy. Nale y jednak pamiêtaæ, e deformacje zmierzone interferometrycznie mog¹ byæ wywo³ane wp³ywami innymi od osuwiska czy osiadania terenu, a spowodowane np. b³êdami budowlanymi. Konieczna jest zatem terenowa identyfikacja stabilnych rozpraszaczy. Punkty PS obszaru Wieliczka zosta³y zidentyfikowane jako dachy budynków, s³upy ogrodzeniowe, wysokiego napiêcia i telefoniczne, nawierzchnia drogowa oraz ³¹ki i drzewa. Obiekty budowlane charakteryzuj¹ siê spêkaniami œcian, s³upy pochyleniem, a nawierzchnia drogowa uszkodzeniami poprzecznymi i spêkaniami. Identyfikacja terenowa pozwoli³a ustaliæ, e znaczna czêœæ tych uszkodzeñ mo e byæ spowodowana osuwiskami, zw³aszcza w Lednicy Górnej i Chor¹gwicy. Deformacje w punktach PS wskazuj¹ na miejsca aktywnoœci osuwiska w latach 1992 2000. 1089

Nowy S¹cz Biczyce Dolne 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5km Rdziostów Che³miec Nowy S¹cz [mm/rok] 18,88 30,00 17,32 18,66 15,98 17,32 14,64 15,98 13,30 14,64 11,96 13,30 10,63 11,96 9,30 10,63 7,97 9,30 6,64 7,97 5,30 6,64 3,97 5,30 2,64 3,97 1,31 2,64-0,02 1,31-1,36-0,02-2,69-1,36-4,02-2,69-5,35-4,02-6,68-5,35-8,02-6,68-9,35-8,02-10,68-9,35-12,01-10,68-13,34-12,01-14,68-13,34-16,01-14,68-17,34-16,01-18,67-17,34-20,00-18,67 Ryc. 4. Zbiór punktów PS w obszarze badawczym Nowy S¹cz Fig. 4. PSInSAR results of the Nowy S¹cz study area W badaniach obszaru Wieliczka przeprowadzono równie analizê prêdkoœci osuwisk na podstawie PSInSAR. Z 44 punktów PS 11 wykazuje przemieszczenia w kierunku zbie nym z padaniem wi¹zki radarowej satelity ERS, co jest wymogiem opisanym w rozdziale Metodyka. Prêdkoœæ zsuwu w danym punkcie obliczono na podstawie NMT DTED-2 i pomiaru PSInSAR. Najwiêcej PS-ów jest zlokalizowanych w obrêbie osuwiska w Lednicy Górnej (ryc. 5). Stabilne rozpraszacze stanowi¹ tu dachy budynków wykazuj¹cych uszkodzenia. Osuwisko to niew¹tpliwie jest aktywne, a pomiary interferometryczne wykazuj¹ prêdkoœæ zsuwu 57,7 mm/rok, natomiast w ni szych partiach 74,8 mm/rok. Zbiór punktów PS, jaki da³o siê uzyskaæ dla obszaru Nowy S¹cz (ryc. 4), w przewa aj¹cej czêœci reprezentuje obszar miejski Nowego S¹cza i Starego S¹cza, gdzie wystêpuje gêsta zabudowa. Tereny zboczy, w obrêbie których powsta³y osuwiska, w du ej mierze s¹ pokryte roœlinnoœci¹. Fakt ten wp³ywa na mniejsz¹ liczbê punktów PS na tym obszarze. Czêsto jednak PS-y przedstawiaj¹ deformacje, mo na wi¹zaæ z ruchami osuwiskowymi. Stabilne rozpraszacze, wykazuj¹ce zmiany, s¹ rozmieszczone zarówno w obrêbie osuwisk, jak i poza nimi. Obecnie trwaj¹ prace terenowe polegaj¹ce na identyfikacji wszystkich punktów PS wystêpuj¹cych na zboczach oraz na kartowaniu geologicznym osuwisk na obszarze badawczym Nowy S¹cz. Wstêpne wyniki tych badañ wskazuj¹, e liczba osuwisk na tym obszarze jest wiêksza od znanej dotychczas. Mo na zatem przypuszczaæ, e wiêksza czêœæ punktów PS przedstawia deformacje w obrêbie osuwisk. 1090 0 0 Satelitarna interferometria radarowa mo e odzwierciedlaæ w tym przypadku stan tworzenia siê lub odnowienia osuwisk w latach 1992 2000. Na obecnym etapie badañ za wczeœnie jest jednak na okreœlenie prêdkoœci zsuwu. Deformacje, przejawiaj¹ce siê w punktach PS w kierunku obiekt satelita, wahaj¹ siê w granicach ± 20 mm/rok, co mo e byæ zwi¹zane z ruchami masowymi. 500m 500m -52,3 [mm/rok] kierunek zsuwu slide direction granice osuwisk landslide boundaries Ryc. 5. Dynamika zsuwu w punktach PS obliczona dla osuwiska w Lednicy Górnej (obszar badawczy Wieliczka ryc. 3) Fig. 5. Sliding dynamics in the Lednica Górna (Wieliczka area Fig. 3) landslide derived from PSInSAR

Wnioski Uzyskane dotychczas wyniki badañ polegaj¹cych na wykazaniu przydatnoœci satelitarnej interferometrii radarowej w analizach osuwisk pokaza³y trudnoœci zwi¹zane z koherencj¹ oraz z geometri¹ systemu satelitarnego danych SAR. Dla tradycyjnej interferometrii radarowej InSAR obszar Karpat ma zbyt du e deniwelacje terenu oraz zbyt gêst¹ pokrywê roœlinn¹. Wykazanie deformacji na zboczach wydajê siê zatem ma³o realne. Mimo i w stosunku do ca³ego obszaru Karpat poligony badawcze Wieliczka i Nowy S¹cz zachowuj¹ lepsz¹ koherencjê, nie uda³o siê rozpoznaæ osuwisk na tradycyjnych interferogramach radarowych. Zastosowanie PSInSAR dla obszarów badawczych da³o satysfakcjonuj¹ce rezultaty. Uzyskano dane o kilkudziesiêciu stabilnych rozpraszaczach. Obszar Wieliczki poddano szczegó³owym analizom, z których wynika, e 44 punkty PS wykazuj¹ aktywnoœæ, a 27 z nich wystêpuje na terenie osuwisk. Kilka jest po³o onych w strefach nisz osuwiskowych, co œwiadczy o aktywnoœci osuwiskowej regionu. Po identyfikacji terenowej punktów PS okaza³o siê, e znaczna czêœæ obiektów, które s¹ stabilnymi rozpraszaczami, wykazuje deformacje pod wp³ywem ruchów masowych. Najwiêcej takich obiektów rozpoznano w obrêbie osuwisk w Lednicy Górnej i Chor¹gwicy, które s¹ zaliczane do aktywnych. Prêdkoœæ zsuwu, osi¹gaj¹c¹ 74,8 mm/rok, uda³o siê okreœliæ dla 11 punktów PS w obszarze Wieliczka. Uzyskane wyniki pozwalaj¹ z optymizmem patrzeæ na dalszy rozwój metodyki PSInSAR w badaniu osuwisk. Dotychczasowe rezultaty pozwalaj¹ ju teraz na wykorzystanie tej techniki w pracach rozpoznawczych nad aktywnoœci¹ zboczy, z czego autorzy korzystaj¹ obecnie podczas badañ bszaru Nowy S¹cz. Praca naukowa zosta³a finansowana ze œrodków na naukê MNiSW w latach 2008 2009 jako projekt badawczy Geologiczna analiza osuwisk z wykorzystaniem satelitarnej interferometrii radarowej na przyk³adzie wybranych obszarów Karpat (N N307 131534) i w ramach projektu badawczego MNiSW nr 4T12E04329 Zastosowanie metod interferometrii radarowej InSAR do badania naturalnych ruchów powierzchni terenu w Polsce oraz projektu badawczego ESA: C1P.3915. Literatura COLESANTI C., FERRETTI A., PRATI C. & ROCCA F. 2003 Monitoring landslides and tectonic motion with the Permanent Scatterers Technique. Eng. Geol., 68: 3 14. COLESANTI C. & WASOWSKI J. 2006 Investigating landslides with space-borne Synthetic Aperture Radar (SAR) interferometry. Eng. Geol., 88: 173 199. COREN F., STERZAI P. & VIDMAR R. 2000 Interferometric analysis of David Glacier (East Antarctica). [In:] ERS-Envisat Symposium Looking down to Earth in the New Millennium. Gothenburg. CD-ROM: ESA SP-461. CZARNOGÓRSKA M., GRANICZNY M., KOWALSKI Z. & WEGMÜLLER U. 2008 Dynamika zmian powierzchni terenu na Górnym Œl¹sku w okresie 10.07 25.08.2007 r. na podstawie danych interferometrycznych z satelity ALOS. Prz. Geol., 56: 524 527. DELACOURT C., ALLEMAND P., SQUARZONI C., PICARD F., RAUCOULES D. & CARNEC C. 2003 Potential and limitations of ERS-differential SAR interferometry for landslides studies in French Alps and Pyrenees. [In:] Lacoste H. (compiled) Proceedings of Fringe 2003 Workshop. Frascati, Italy, 1 5 December 2003. ESA Publications Division, Noordwijk. CD-ROM: ESA SP-550. FERRETTI A., PRATI C. & ROCCA F. 2001 Permanent scatters InSAR interferometry. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 39: 8 20. FRUNEAU B., ACHACHE J. & DELACOURT C. 1996 Observation and modelling of the Saint-Etienne-de-Tinee landslide using SAR interferometry. Tectonophysics, 265: 181 190. GRABOWSKI D. 2008 System Os³ony Przeciwosuwiskowej SOPO. Prz. Geol., 56: 537 538. GRANICZNY M., KOWALSKI Z., JURECZKA J. & CZARNO- GÓRSKA M. 2005 Terrafirma project-monitoring of subsidence of north-eastern part of the Upper Silesian Coal Basin. [In:] Proceedings of the Conference Mass movement hazard in various environments. Kraków, Poland, October 20 21, 2005. Pol. Geol. Inst. Special Pap., 20: 59 63. HILLEY G.E., BÜRGMANN R., FERRETTI A., NOVALI F. & ROCCA F. 2004 Dynamics of slow-moving landslides from permanent scatterer analysis. Science, 304, 5679: 1952 1955. KAMPES B., HANSSEN R. & PERSKI Z. 2003 Radar interferometry with public domain tools. [In:] Lacoste H. (compiled) Proceedings of Fringe 2003 Workshop. Frascati, Italy, 1 5 December 2003. ESA Publications Division, Noordwijk. CD-ROM: ESA SP-550. KRAWCZYK A. & PERSKI Z. 2000 Application of satellite radar interferometry on the areas of underground exploitation of copper ore in LGOM Poland. [In:] 11 th International Congress of the International Society for Mine Surveying. Cracow, September 2000. Zarz¹d G³ówny SITG, Katowice, 2: 209 218. MASSONNET D. & FEIGL K.L. 1998 Radar interferometry and its application to changes in the earth s surface. Rev. Geophys., 6: 441 500. OSZCZYPKO N. & WÓJCIK A. 1993 Objaœnienia do Szczegó³owej mapy geologicznej Polski w skali 1:50000. Arkusz Nowy S¹cz (1035). Pañstwowy Instytut Geologiczny, Warszawa. PERSKI Z., HANSSEN R. & MARINKOVIC P. 2007 Deformation of the margin of Sudety Mountains (Southern Poland) studied by Persistent Scatterers Interferometry. [In:] Proceedings of Fringe 2007. ESRIN, Frascati, Italy, 26 30 November 2007. ESA Publications Division, Noordwijk. CD-ROM: ESA SP-649. PERSKI Z., JANIA J. & STOBER M. 2003 SAR-interferometric flow velocities of two tidewater glaciers in NW Spitsbergen: method and results. [In:] Lacoste H. (compiled) Proceedings of the Fringe 2003 Workshop. Frascati, Italy, 1 5 December 2003. ESA Publications Division, Noordwijk. CD-ROM: ESA SP-550. PERSKI Z. & JURA D. 1999 ERS SAR Interferometry for the land subsidence detection in coal mining areas. Earth Observ. Quart., 63: 25 29. PERSKI Z., KETELAAR G. & MRÓZ M. 2006 Interpretacja danych ENVISAT/ASAR o przemiennej polaryzacji na obszarach zurbanizowanych w kontekœcie charakterystyki stabilnych rozpraszaczy (persistent scatterers). Arch. Fotogram. Teledet., 16: 467 482. PERSKI Z. & MRÓZ M. 2007 Zastosowanie metod interferometrii radarowej InSAR do badania naturalnych ruchów powierzchni terenu w Polsce. Projekt GEO-IN-SAR. Arch. Fotogram. Teledet., 17: 613 624. PORZYCKA S. & LEŒNIAK A. 2007 Przetwarzanie obrazów radarowych technik¹ PSInSAR. Arch. Fotogram. Teledet., 17: 661 670. RABUS B.T. & FATLAND D.R. 2000 Comparison of SAR-interferometric and surveyed velocities on a mountain glacier: Black Rapids Glacier, Alaska, USA. J. Glaciol., 46, 152: 119 128. R CZKOWSKI W. 2007 Zagro enia osuwiskowe w polskich Karpatach. Prz. Geol., 55: 638. ROSEN P., HENSLEY S., JOUGHIN I.R., LI F.K., MADSEN S.N., RODRIGUEZ E. & GOLDSTEIN R.M. 2000 Synthetic aperture radar interferometry. [In:] Proceedings of the IEEE, 88, 3: 333 382. VIETMEIER J., WAGNER W. & DIKAU R. 1999 Monitoring moderate slope movements (landslides) in the Southern French Alps using differential SAR interferometry. [In:] Proceedings of the 2 nd International Workshop on ERS SAR Interferometry, Fringe 1999. Liège, Belgium, 10 12 November 1999. ESA-ESTEC, Noordwijk. CD-ROM WOJCIECHOWSKI T. 2008 Podatnoœæ osuwiskowa zboczy w Wieliczce. Pr. Nauk. Inst. Górn. PWr, 122, ser. 51: 247 256. WÓJCIK A. & MROZEK T. 2002 Landslides in the Carpathian Flysch. [In:] Ostaficzuk S. & Ciesielczuk J. (eds.) Proceedings of the 10 th International Conference and Fieldtrip on Landslides (ICFL). Polish Lowlands Carpathians Baltic Coast, Poland, 6 16 September 2002. CPPGSMiE PAN, Kraków: 151 167. 1091