Estimation of 3D displacement and its accuracy in airports and dikes by analyzing satellite SAR images and GPS data

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04640
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Susaki Junichi 京都大学, 工学研究科, 教授 (90327221)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 合成開口レーダ / 地盤変動 / 三次元変動 / 時系列SAR / 空港 / 高速道路 / GNSS / GPS

Outline of Final Research Achievements

In near future, it is expected that various civil infrastructure in Japan will be degraded with accelerating speed, and accordingly the cost for the inspection and maintenance will be increased. Therefore, in this research, we aimed to save the cost and efforts for the inspection and developed a method for estimating three-dimensional ground deformation rate of area of interest by using satellite-borne synthetic aperture radar (SAR) images and external data, e.g. electronic reference point data. We applied the method to airports, dikes and mountains along expressways, and found that the method can successfully estimate ground deformation.

Free Research Field

衛星リモートセンシング

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、上昇、下降軌道の衛星SAR画像と電子基準点におけるGPSデータの統合による三次元変動速度の推定手法を確立した。空港と堤防に提案手法を適用した結果、空港においては概ね良好な結果が得られたものの、堤防においては舗装や植生の有無、また衛星から見た時の堤防の向きに推定精度が左右されることが判明した。また、高速道路周辺で発生した土砂災害に関連し、被害状況の迅速な把握及び事前兆候の把握の可能性を検討した。現地では確認が困難な広域に亘る高速道路周辺の山地の変動を長期間に亘りモニタリングするには、提案手法は適切であると明らかになった。