المصدر: جامعة فودان
الفكرة الأساسية
تقديم نظام قياس التداخل الراداري الفضائي بالهوائيات الثنائية المترادفة (TDA-InSAR)، وتسليط الضوء على نهجه المبتكر في رسم الخرائط السطحية ثلاثية الأبعاد، مما يحسن بشكل كبير الدقة والكفاءة مقارنة بأساليب الرادار الفضائي التقليدي.
تفاصيل القصة
في تطور رائد، قدم باحثون من جامعة فودان والأكاديمية الصينية للعلوم نظامًا جديدًا لقياس التداخل باستخدام الرادار الفضائي بالهوائيات الثنائية المترادفة (TDA-InSAR). تمثل هذه التكنولوجيا المبتكرة قفزة كبيرة إلى الأمام في رسم خرائط الأسطح ثلاثية الأبعاد، ومعالجة حدود أنظمة الرادار الفضائية الموجودة حاليا، بتعزيز موثوقيتها وكفاءتها.
لطالما كان قياس التداخل باستخدام الرادار الفضائي (InSAR)* أداة قوية لإنشاء خرائط طبوغرافية عالية الدقة. ومع ذلك، غير أن طرق قياس التداخل باستخدام الرادار الفضائي (InSAR)* تواجه العديد من التحديات. ومن الجدير بالذكر أن هذه التحديات تشمل مشكلة فك الطور* الثنائي الأبعاد الغير الصحيحة وضرورة عمليات الاستحواذ المتعددة بمرور الوقت. يمكن أن تؤدّي عمليات الاستحواذ المتكررة هذه إلى أخطاء بسبب التغيرات الجوية والمدارية، مما يقوض دقة البيانات الناتجة.
يتغلب نظام TDA-InSAR الذي تم تطويره حديثًا على هذه المشكلات ببراعة. من خلال استخدام تكوين هوائي مزدوج وقمر صناعي مزدوج، يلتقط النظام مخططات التداخل* في تمريرة واحدة، مما يقلل بشكل كبير من الوقت اللازم لجمع البيانات. تتم معالجة مخططات التداخل* هذه باستخدام خوارزمية فك الطور* ثلاثي الأبعاد المقاربة، مما يسهل عمليات إعادة البناء ثلاثية الأبعاد السريعة والدقيقة عبر تضاريس متنوعة، بما في ذلك البيئات الحضرية ومظلات النباتات الكثيفة.
يقدم البحث، الذي نُشر في مجلة Journal of Remote Sensing في 6 مايو 2024، تحليلاً شاملاً لأداء نظام TDA-InSAR. تستكشف الدراسة تكوينات أساسية مختلفة وتقيّم تأثير مصادر الخطأ المختلفة على دقة النظام. أظهرت المحاكاة أن نظام TDA-InSAR يحقق دقة ارتفاع نسبية ملحوظة تبلغ 0.3 متر في المناطق الحضرية و1.7 متر في المناطق ذات الغطاء النباتي الكثيف، متفوقًا بشكل كبير على طرق قياس التداخل SAR* الحالية.
ويسلط الباحث الرئيسي فينجمينج هو الضوء على أهمية هذا التقدم: "من خلال تصميم النظام للعمل مع خوارزمية فك الطور* ثلاثي الأبعاد المقاربة، تمكنا من تحقيق دقة ارتفاع نسبية تمثل تحسنًا كبيرًا مقارنة بالتقنيات الحالية".
إن قدرة نظام TDA-InSAR على إجراء إعادة بناء ثلاثية الأبعاد سريعة لها تداعيات عميقة على مجموعة واسعة من التطبيقات. وتشمل هذه:
يمثل نظام قياس التداخل الراداري الفضائي بالهوائيات الثنائية المترادفة تقدمًا محوريًا في مجال تكنولوجيا الرادار. إن قدرتها على تقديم خرائط سطحية ثلاثية الأبعاد دقيقة في تمريرة واحدة لا تعزز دقة البيانات الطبوغرافية فحسب، بل توسع أيضًا نطاق التطبيقات العملية، من البحث العلمي إلى حل المشكلات الواقعية في السيناريوهات البيئية والكوارثية. يعد هذا الابتكار بوضع معايير جديدة في كفاءة ودقة رسم الخرائط السطحية ثلاثية الأبعاد.
المصطلحات الأساسية