Misión SAOCOM, LIDAR aéreo y GNSS para la determinación de modelos digitales de elevaciones

Abstract

La generación de modelos digitales de superficie (MDS), es un campo de estudio amplio donde los datos pueden provenir de diversas fuentes. Cuando dicha superficie está definida por alturas, son también comúnmente llamados modelos digitales de elevaciones (MDE). Particularmente, su obtención a partir de interferometría con observaciones satelitales de radar de apertura sintética (InSAR) es conocida y se ha tratado en varias publicaciones. Sin embargo, en los últimos años se ha puesto en órbita la constelación SAOCOM, acrónimo de Satélite Argentino de Observación con Microondas, desarrollada por la CONAE (Comisión Nacional de Actividades Espaciales), marcando un hito en la región. Por ello es de sumo interés evaluar los MDS obtenidos a partir de sus mediciones. En este trabajo la evaluación del MDS se realiza, a partir de una densa nube de puntos proveniente de un escaneo láser aéreo LiDAR (Light Detection and Ranging). El mismo fue realizado en la zona de las ruinas arqueológicas de El Shincal de Quimivil, Departamento de Belén, Provincia de Catamarca. Esto permite la comparación con un MDS de calidad superior (precisión centimétrica); considerando además la influencia ejercida por las diferentes alturas de vegetación. De manera específica, el estudio se realiza en el área comprendida entre los paralelos 27°38’36” y 27°46’22” latitud Sur y los meridianos 67°14’11” y 67°08’08” longitud Oeste. Primero, se parte del estudio del método InSAR, en el cual se hace uso de la diferencia de fase detectada por el radar entre dos imágenes capturadas luego de transcurrido el menor tiempo posible entre las mismas. Otro parámetro fundamental a considerar es la llamada línea de base perpendicular que se puede trazar en función de la posición de los satélites y sus órbitas, determinante en la llamada coherencia del par que posteriormente se traducirá en dispersión o no de las alturas. Por ello, se seleccionan los pares interferométricos disponibles que sean aptos para generación de MDS y se determina el flujo de trabajo. Esto resulta en 3 modelos con diferentes geometrías de adquisición y que fueron calculados además con dos resoluciones espaciales diferentes. Posteriormente, a partir del análisis estadístico y areal de las diferencias entre las alturas de los modelos generados con SAOCOM y el modelo LiDAR, los resultados se correlacionan con la geometría de adquisición del par interferométrico y de la topografía del terreno, entre otras variables. Se destacan los resultados obtenidos en terrenos llanos de escasa vegetación. A su vez, se evalúa el modelo LiDAR respecto a observaciones GNSS geodésicas, confirmando su alta calidad como referencia y detectándose diferencias de pocos centímetros. Finalmente, como los modelos mencionados brindan alturas referidas al elipsoide de referencia y no tienen un significado físico que permita analizar problemas como el escurrimiento hídrico, se evalúa en el área de estudio el modelo de geoide más apropiado a adoptar. Se consideran los modelos geopotenciales, EGM2008, EIGEN6C y el geoide-Ar16 de aplicación regional en la República Argentina.