Advanced InSAR Techniques to support tectonic settings analyses

Fernando Bellotti (*), Sara Del Conte (*) & Alessandro Ferretti (*)
(*) Tele-Rilevamento Europa (T.R.E.), Ripa di Porta Ticinese 79, 20143 Milano. Web site: http://www.treuropa.com

Tecniche InSAR avanzate nelle analisi dell'assetto tettonico. L'interferometria da Radar da Apertura Sintetica (InSAR) permette di ottenere misure di deformazione superficiale ad alta precisione su vaste aree. Il principio di base consiste nella misurazione delle variazioni della fase del segnale SAR tra due acquisizioni distinte (DInSAR). La differenza di fase tra due immagini SAR contiene un termine di fase proporzionale alla variazione della distanza sensore-bersaglio dovuta al movimento del terreno. Diversi fattori possono ridurre o addirittura compromettono la qualità dei risultati ottenuti con un'analisi DInSAR: fenomeni di decorrelazione temporale, causati dalla variazione delle proprietà elettromagnetiche (riflettività) dei bersagli radar nel tempo e soprattutto disturbi del segnale elettromagnetico causati dalla presenza dell'atmosfera terrestre che, variando sensibilmente tra un'acquisizione e la successiva, può determinare sfasamenti significativi che si sovrappongono a quelli dovuti alle deformazioni, tanto da rendere impossibile la stima di questi ultimi. La tecnica Permanent Scatterer SAR Interferometry (PSInSAR™) , sviluppata alla fine degli anni '90 ha superato molti dei limiti dell'interferometria radar convenzionale. Sfruttando la disponibilità di numerose acquisizioni disponibili su una stessa area, l'analisi multi-immagine alla base della tecnica PSInSAR™ permette di individuare quei bersagli radar sulla superficie terrestre che mantengono una elevata stabilità nel tempo della risposta elettromagnetica (Permanent Scatterers - PS), in corrispondenza dei quali ottenere misure di spostamento con precisione millimetrica grazie all'applicazione di specifici algoritmi di stima e rimozione dei disturbi atmosferici. Grazie alla capacità di riconoscere movimenti millimetrici su vaste aree e periodi lunghi, la tecnica PSInSAR™, e la sua evoluzione SqueeSAR™, sviluppata recentemente dalla Tele-Rilevamento Europa in collaborazione con il Politecnico di Milano, sono diventate uno strumento di monitoraggio standard in numerosi campi applicativi: rischi naturali (frane, subsidenze, vulcani etc.), geotermia, oil&gas, sviluppo urbano e monitoraggio infrastrutture. L'analisi delle deformazioni tettoniche, specialmente nel caso di eventi sismici, è stata ampiamente esplorata attraverso le tecniche DInSAR. Recentemente numerosi studi sull'attività delle faglie sono stati condotti anche con le tecniche avanzate PSInSAR™ e SqueeSAR™. I numerosi casi studio presentati nel presente lavoro, finalizzati all'identificazione di faglie in contesti geologici, strutturali e sismici differenti, dimostrano come i dati SqueeSAR™ possono essere un utile strumento di supporto allo studio degli assetti tettonici ed all'identificazione di strutture attive così come favorire l'interpretazione delle dinamiche tettoniche e la valutazione dei rischi.

InSAR, PSInSAR™, surface deformation, tectonic setting