Μελέτη των μετακινήσεων/παραμορφώσεων του αναγλύφου σε Χ.Υ.Τ.Α. με τη χρήση της συμβολομετρίας radar απεικονίσεων

Abstract

Η βασική ιδέα στην παρούσα επιστημονική μελέτη είναι η εφαρμογή της Συμβολομετρίας ραντάρ απεικονίσεων στην παρακολούθηση των μετακινήσεων/ παραμορφώσεων του αναγλύφου μετά από ανθρώπινη παρέμβαση. Για την επίτευξη του στόχου αρχικά καθορίζεται η περιοχή μελέτης η οποία είναι ο Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ) που βρίσκεται στη συμβολή των Δήμων Φυλής και Άνω Λιοσίων του Νομού Αττικής. Πρόκειται για μια περιοχή που τις τελευταίες δεκαετίες δέχεται διαρκείς παρεμβάσεις στο ανάγλυφό της εξαιτίας της δημιουργίας λεκανών υποδοχής απορριμμάτων και της επανεπίχωσής τους με απορρίμματα αλλά και εξαιτίας των εκσκαφών υγειούς εδάφους για την χωματοκάλυψη των εναποτιθέντων απορριμμάτων. Η προσέγγιση του αντικειμένου γίνεται με την εφαρμογή των βημάτων της Συμβολομετρικής διαδικασίας σε οκτώ ζεύγη εικόνων ραντάρ συνθετικού ανοίγματος (SAR) από τον δορυφόρο ENVISAT ASAR. Για την εφαρμογή της διαδικασίας δοκιμάζονται ως Ψηφιακά Μοντέλα αναφοράς τρία διαφορετικά DEM, τα δύο προερχόμενα από τους δορυφόρους SRTM και ASTER και το τρίτο που προέκυψε από ψηφιοποίηση χαρτών 1:5000 της Γεωγραφικής Υπηρεσίας Στρατού (ΓΥΣ). Αποτέλεσμα της όλης διαδικασίας είναι η δημιουργία ενός DEM από κάθε ζεύγος εικόνων. Η αξιολόγηση της ακρίβειας των παραγόμενων DEM γίνεται με την χρήση Τριγωνομετρικών σημείων της ΓΥΣ. Από τα ζεύγη εικόνων με τις μικρότερες κατακόρυφες υψομετρικές αποκλίσεις και λαμβάνοντας υπόψη ένα εκτιμώμενο μέσο σφάλμα, γίνεται η σύνθεση ενός "μέσου" DEM που προκύπτει από τα επιμέρους DEM με τον υπολογισμό του μέσου όρου των τιμών υψομέτρου για κάθε εικονοστοιχείο. Τέλος, από την αφαίρεση του DEM αναφοράς από το "μέσο DEM" προκύπτει ένας χάρτης με τις κατακόρυφες υψομετρικές μετακινήσεις / παραμορφώσεις. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται σε δισδιάστατη και τρισδιάστατη προοπτική απεικόνιση και συγκρίνονται με βάση σημεία γνωστού υψομέτρου μέσα στην περιοχή μελέτης, που έχουν προκύψει από επίγειες τοπογραφικές αποτυπώσεις. Τέλος, αναφέρονται τα βασικά συμπεράσματα που εξάγονται από τη συγκεκριμένη εφαρμογή της Συμβολομετρίας καθώς και οι προοπτικές εξέλιξης της έρευνας.

The basic idea of this study is the surface deformation/ movement investigation and monitoring in areas with rigorous human intervention using the Synthetic Aperture Radar Interferometry (InSAR) technique. To start with, for the accomplishment of the initial aim, the area of investigation is defined to be the Sanitary Landfill which is located in the northwestern part of Attica. In the recent decades, the constant excavations of the healthy surface for the structure of basins and for the covering of the disposed waste as well as the simultaneous backfilling with waste had as a result significant changes in the surface. The Interferometric analysis process was applied using eight InSAR pairs of ENVISAT ASAR Single Look Comlex Images. The topogrpahic phase was estimated using suitable reference Digital Elevation Models (DEMs), two of them derived from the satellite SRTM and ASTER respectively and a third one derived by topographic maps with scale 1:5000 of approximate spatial resolution of 5m. As a result of the Interferometric process eight DEMs one of each image pair were generated. The investigation of the accuracy of DEM generation was based on three ground control points outside of the area of Landfill. From the sets with the lower vertical deviation, considering the estimated mean error a "median" DEM was extracted. Finally, the reference DEM was removed from the "median DEM" and a map with the final vertical deformations/ displacement was extracted. The results are presented in a two-dimensional and three- dimensional view and compared with ground control poins from the inside of the landfill, known from topographic measurements. At the end of the study the main conclusions of the application were outlined as well as the future prospects of research.