PŘESNÉ VYHODNOCENÍ VERTIKÁLNÍCH POHYBŮ POMOCÍ RADAROVÝCH DRUŽIC

Partner: Gisat s.r.o.

Odvětví: geologie, geodézie

Ve spolupráci s odbornými firmami se věnujeme v rámci projektu TA ČR vývoji a využití algoritmů pro družicovou radarovou interferometrii (angl. zkratka InSAR), která umožňuje identifikovat především vertikální pohyb vystavěných konstrukcí (budovy, mosty atp.) v přesnosti často převyšující 1 mm/rok. Citlivost radarových (SAR) družic na pohyb indikuje možnost využití i pro identifikaci terénních změn, jako je vývoj poklesové kotliny poddolovaných oblastí či detekce svahových pohybů.

Data ze SAR družic jsou k dispozici již od 90. let (ERS, rozlišení 25x5 m, snímání každých 35 dnů). Moderní SAR družice umožňují velmi vysoké rozlišení (Cosmo či TerraSAR-X, standardní rozlišení 3x1 m, snímání s několikadenním odstupem), v případě Sentinel-1 (rozlišení 4x20 m, snímání každých 6 dnů) je výhoda v kontinuálním snímání a otevřeném datovém přístupu. Pro přesnou analýzu se využívá především metoda
tzv. Persistent Scatterers, která zpracovává časové řady minimálně 30 snímků. S počtem snímků se zvyšuje spolehlivost výsledků, ale i nároky na úložný prostor a výpočetní kapacitu.

Komplexní zpracování velkého množství rozměrných radarových snímků na HPC infrastruktuře je otázkou několika minut, zatímco při použití standardní pracovní stanice trvají tyto výpočty několik dní. Infrastruktura IT4Innovations poskytuje výpočetní kapacity umožňující
nezávislé spuštění výpočtů nad různými daty či zájmovými oblastmi. Každý výpočetní uzel je výhradně alokovaný, spolupracovníci tak mohou provádět výpočty s rychlou odezvou a grafickým rozhraním, aniž by byli omezováni celkovým vytížením infrastruktury.

K experimentům byl použit komerční software SARPROZ a vlastní vyvíjené kódy. S využitím zkušeností z předchozí
spolupráce jsme vyvinuli vlastní řešení, aplikaci IT4S1, která umožňuje efektivní využití HPC k InSAR zpracování dat družice Sentinel-1 a v současné době je částečně implementováno na platformě Floreon+ pro podporu krizového řízení v ČR. Cílem je automatizace náročného
způsobu zpracování tak, aby byla technologie použitelná pro odborníky bez hluboké znalosti InSAR. Projekt Technologické agentury ČR „Sledování nežádoucích pohybů a deformací dopravních infrastruktur prostřednictvím radarové interferometrie” byl vyhodnocen jako nejlepší ve své kategorii pro udělení Ceny TA ČR 2018.