Interferometryczny Monitoring Powierzchni Terenu Polski (InMoTeP) – etap II
Zadanie to kontynuacja projektu „InMoTeP – etap I” realizowanego w latach 2018-2020. Ma on na celu monitorowanie zachodzących deformacji powierzchni terenu z pułapu satelitarnego i informowanie o wynikach organów administracji samorządowej. W ramach etapu II planuje się dalsze etapy prac nad tworzeniem narzędzi i serwisu dostarczających kompleksowego obrazu stanu osiadania i wypiętrzania powierzchni terenu dla obszaru całego kraju. W założeniach system będzie uaktualniany w stałych interwałach czasowych (np. co pół roku), a mapy deformacji (powstałe na bazie interferogramów radarowych) udostępniane w ramach usług geoportalu PIG-PIB. Zmiany te, mogące świadczyć o zachodzących naturalnych procesach deformacyjnych oraz wywołanych eksploatacją surowców metodą odkrywkową i podziemną, będą udostępniane w postaci mapy rastrowej i serwisu WMS przedstawiających w odpowiedniej skali barw obszary, na których zachodzą deformacje oraz ich wielkość i zmienność w czasie. Dane do serwisu będą pozyskiwane dwutorowo:
- Dla jednolitego obrazu całego kraju system będzie wykorzystywał przetworzone dane pozyskane z europejskiego systemu EGMS. W 2019 r. Europejska Agencja Środowiska (EEA) rozpoczęła prace nad stworzeniem europejskiego serwisu do monitoringu dynamicznych zmian powierzchni terenu EGMS (European Ground Motion Service). Serwis ten ma rozpocząć działanie pod koniec 2021 r.
- Przez interferometryczne przetwarzanie (InSAR) surowych danych radarowych dostarczanych przez satelity serii Sentinel (1A i 1B) Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) bądź inne systemy dla wybranych obszarów Polski o szczególnym znaczeniu gospodarczym. Sentinel-1 to misja satelitarna przewidziana na co najmniej 7 lat a zobrazowania te są dostępne nieodpłatnie w ramach programu Copernicus (finansowany przez państwa członkowskie w ramach składek do UE i ESA).
Docelowa rozdzielczość terenowa serwisu mapowego ogólnopolskiego będzie wynosiła 100 m. Mapy będą aktualizowane w cyku rocznym (co wynika z uaktualnień serwisu EGMS). Na potrzeby obszarów o szczególnym znaczeniu rozdzielczość ta może być większa. Generowanie map deformacji o wyższej rozdzielczości czasowej jak i przestrzennej może być ponadto realizowane na potrzeby np. zarządzania kryzysowego lub prośbę Ministra Środowiska (np. w związku z występowaniem klęsk żywiołowych). W następnych etapach projektu przewiduje się jego utrzymanie, optymalizację, dostosowanie serwisu do nowych misji satelitarnych i wprowadzanie ulepszeń w oparciu o uwagi zgłaszane przez użytkowników i odbiorców. Przetwarzanie danych radarowych SAR na potrzeby serwisu o deformacjach powierzchni terenu będzie prowadzone metodą satelitarnej interferometrii radarowej (InSAR). PIG-PIB posiada w tej dziedzinie doświadczenie zdobyte w realizacji zadań:
- Monitoring osiadania powierzchni terenu w 3 wybranych lokalizacjach poszukiwań gazu łupkowego – projekt pilotażowy.
- Monitoring geodynamiczny w zakresie interferometrii satelitarnej pasa wysadów solnych w Polsce oraz próba określenia ruchliwości soli w czwartorzędzie z wykorzystaniem tomografii elektrooporowej i technik modelowania 3D.
- Realizacji projektów międzynarodowych TERRAFIRMA, DORIS, SubCoast, PanGeo, InSARap i szeregu mniejszych projektów.
Nadrzędnym celem zadania jest wsparcie dla administracji samorządowej i innych podmiotów publicznych w zakresie przeciwdziałania zagrożeniom geologicznym. Opracowany zostanie serwis informacyjny o deformacjach powierzchni terenu dla obszaru całego kraju, ze szczególnym uwzględnieniem obszarów kluczowych. Cel ten wychodzi naprzeciw rozwojowi nowoczesnych technik monitoringu zmian terenu, jakimi są przetworzenia interferometryczne scen satelitarnych pozyskanych w paśmie radarowym. Pozwalają one śledzić zmiany powierzchni terenu z niespotykaną do tej pory rozdzielczością czasowa jak i przestrzenną. Serwis będzie udostępniać informację o deformacjach w postaci mapy rastrowej i usługi WMS przedstawiających w odpowiedniej skali barw obszary, na których zachodzą deformacje oraz ich wielkość. Szczegółowe analizy dynamiki zmian powierzchni terenu na obszarach kluczowych, o szczególnym znaczeniu dla gospodarki narodowej wychodzą naprzeciw potrzebom administracji samorządowej, która nie ma obecnie narzędzi do oceny zagrożeń infrastruktury technicznej, związanych z osiadaniem na powierzchni terenu po zakończeniu eksploatacji. Jest to szczególnie ważne na obszarach zlikwidowanych zakładów górniczych, gdzie nie prowadzi się pomiarów mobilności terenu, pomimo, że deformacje na tych terenach nadal zachodzą prowadząc do powstawania zagrożeń dla infrastruktury budowlanej, drogowej i przesyłowej.
Rys. 1 Ruchy pionowe skorupy ziemskiej w Polsce (Kowalczyk 2016) na tle głównych struktur solnych (Garlicki 1986), podatności osuwiskowej (Wojciechowski 2015)
