Sättningsmätning över Göteborg utifrån TerraSAR-X radarsatellitbilder

Markrörelser, vare sig de beror på naturliga processer eller mänsklig aktivitet, kan ofta vara tillräckliga för att orsaka skador på byggnader och infrastruktur. I de centrala delarna av Göteborg har sättningsmätningar utförts under lång tid och metalldubbar har installerats på byggnader och infrastruktur.

Satellitbilder täcker ett större område och kan bidra med ytterligare information såsom storlek och utbredning av sättningsrörelser inom ett område. Utifrån satellitbilder är det också möjligt att fastställa pågående rörelser inom ett område före utförandet av en schakt eller andra konstruktionsarbeten.

Syftet med detta projekt är att undersöka om interferometri med användning av mycket högupplösta radarsatellit TerraSAR-X-bilder kan generera tillräckligt detaljerade sättningsmätningar i ett urbant område, för att de ska kunna användas som bas i en kommersiell tjänst. Två olika typer av interferometri användes. Differentiell interferometri, eller DInSAR, bygger på en metod att extrahera ytliga höjdvärden från ett radarbildpar (interferometri). Permanenta spridare (PS) eller tidserier DInSAR bygger på teknik där flera differentiella interferogram införlivas (relativt en enstaka huvudbild).

En jämförelse mellan resultaten från tidserier DInSAR och precisionsavvägning indikerar att, generellt, är sättningshastigheten som erhålls från tidserier DInSAR-analysen något högre än sättningshastigheten mätt med precisionsavvägning. Man ska då komma ihåg att mätperioden för de två mätmetoderna skiljer sig åt. Det kan också noteras att de områden där pågående sättningar observeras är ungefär desamma med båda metoderna, men baserat på tidserier DInSAR-analysen är dessa områden större.

För att få en överblick av pågående sättningar och sättningshastighet inom ett område kan tidserier DInSAR förväntas bli ett användbart komplement till traditionella metoder för sättningsmätning. Detta har också noterats av Trafikverket som kommer att använda tidserier DInSAR som ett komplement till precisionsavvägning och bälgslangsmätningar för att följa upp sättningar i samband med byggandet av Västlänken i Göteborg.

Kontakt
Staten geotekniska institut (SGI):
Hjördis Löfroth, +46 13 20 18 54, hjordis.lofroth@swedgeo.se

Metria AB:
Michael Ledwith, +46 8 57 99 72 98, michael.ledwith@metria.se

 

Settlement measurements over Gothenburg from TerraSAR-X radar satellite images

Ground movements, whether they are attributed to natural processes or to human activity, are often sufficient to cause damage to buildings and infrastructure. Subsidence measurements in the central parts of Gothenburg have been carried out for a long time. Metal pegs have been installed in several places around buildings and infrastructure.

Satellite images cover a wide area and can provide additional information such as the magnitude and distribution of movements in an area. It is also possible to ascertain ongoing movements in an area before an excavation or similar construction.

The objective of the project is to investigate whether interferometry using very high resolution satellite radar TerraSAR-X images, can provide detailed enough subsidence measurements in an urban area, to serve as the basis for a commercial service. Two types of interferometry were used in this project. Differential interferometry, or DInSAR, builds upon a method of extracting surface elevation values from a pair of radar image (interferometry). Permanent scatter (PS) or time-series DInSAR builds upon DInSAR functions and techniques by incorporating several differential interferograms (relative to a single master image).

A comparison between the results from time-series DInSAR analysis and precision leveling indicates that, in general, the settlement rates obtained by time-series DInSAR are slightly higher than the settlement rates measured by precision leveling. It should then be remembered that the measurement period for the two measurement methods differ. It can also be seen that the areas where ongoing settlements are observed are about the same by both methods, but based on the time-series DInSAR analysis these areas are larger.

To get an overview of settlement rates in an urban area, time-series DInSAR is expected to be useful as a complement to traditional settlement methods. This has also been noticed by the Swedish Transport Administration that will use time-series DInSAR as a complement to precision leveling and bellow-hose settlement gauges to follow-up on settlements for construction of the West Link in Gothenburg.

Contact
Swedish Geotechnical Institute (SGI):
Hjördis Löfroth, +46 13 20 18 54, hjordis.lofroth@swedgeo.se

Metria AB:
Michael Ledwith, +46 8 57 99 72 98, michael.ledwith@metria.se

Senast uppdaterad: 11 april 2012