Serviços de monitoramento de deformação InSAR

Oferecemos monitoramento de deformação do terreno por InSAR de satélite nos setores onde o movimento do terreno acarreta mais risco - mineração, subsidência do terreno e águas subterrâneas, deslizamentos de terra e estabilidade de taludes, e petróleo e gás. Cada serviço mede o movimento em escala milimétrica em áreas e regiões inteiras, alcança terrenos que os instrumentos de campo não conseguem, e constitui um registro plurianual do comportamento da superfície.

O InSAR - radar interferométrico de abertura sintética - mede o quanto o terreno se desloca ao longo da linha de visada do satélite entre passagens do radar. Uma única cena fornece não apenas algumas estações de levantamento, mas dezenas de milhares a milhões de pontos de medição em uma área ou região, cada um com seu próprio registro de movimento. Onde o terreno é observado a partir de duas geometrias de visada, ou em conjunto com o GNSS, separamos o assentamento e o soerguimento verticais do movimento horizontal. Para cada ponto informamos tanto a taxa de movimento atual, em milímetros por ano, quanto o histórico completo de seu deslocamento.

Duas famílias de processamento cobrem terrenos diferentes. A análise por dispersores persistentes acompanha refletores estáveis e brilhantes ao radar, como afloramentos rochosos, edifícios e infraestrutura. A análise por dispersores distribuídos e de linha de base curta - incluindo nosso método multidimensional de séries temporais MSBAS - recupera o movimento sobre terrenos rurais, vegetados e naturais onde esses refletores brilhantes são escassos. Como essa abordagem exige que o terreno permaneça coerente apenas entre aquisições próximas, e não ao longo de todo o período de monitoramento, ela mapeia o movimento sobre terrenos vegetados e em rápida mudança que os métodos baseados somente em dispersores persistentes deixam em branco. Escolher a abordagem certa para o contexto é o que torna as medições confiáveis sobre áreas agrícolas, florestas e campo aberto, e não apenas sobre as cidades.

Monitoramos a estabilidade de taludes e paredes em minas a céu aberto, a subsidência superficial sobre lavras subterrâneas ativas e herdadas, e o movimento de barragens de rejeitos - em toda uma operação e ao longo de um histórico plurianual. A cobertura de satélite de grande área complementa a instrumentação de campo e apoia a vigilância de deformação prevista na Norma Global da Indústria para a Gestão de Rejeitos. Veja o monitoramento de deformação do terreno em mineração.

Mapeamos a subsidência regional do terreno causada pela extração de águas subterrâneas e pelo esgotamento de aquíferos - a maior causa isolada de subsidência no mundo - assim como o assentamento natural de solos moles e orgânicos e as dolinas em terreno cárstico. Esses sinais abrangem bacias e municípios inteiros, muito além do que qualquer levantamento terrestre pode cobrir. Veja o monitoramento de subsidência do terreno e águas subterrâneas.

Detectamos deslizamentos de terra lentos e profundos e encostas naturais instáveis, fazemos a triagem de corredores de transporte e de dutos quilômetro a quilômetro, e apoiamos o mapeamento regional do perigo. Como a maioria dos deslizamentos rasteja por meses ou anos antes de acelerar, o InSAR de satélite pode sinalizar o movimento muito antes de ele ser visível no terreno. Veja o monitoramento de deslizamentos de terra e a análise de estabilidade de taludes.

Acompanhamos a resposta da superfície à produção e à injeção, monitoramos a integridade do armazenamento subterrâneo de gás e das cavernas salinas, e fazemos a triagem do movimento do terreno em dutos e instalações. A injeção e a recuperação avançada podem elevar a superfície; a produção pode rebaixá-la - e mapear ambos em um campo ajuda a relacionar o movimento do terreno às operações. Veja o monitoramento de deformação do terreno de petróleo e gás.

Monitoramos o movimento do maciço, da fundação e do reservatório de barragens de rejeitos - ativas, inativas e descomissionadas - em todo um portfólio a partir de uma única fonte consistente. A cobertura por satélite estende a vigilância de deformação a estruturas sem instrumentos e apoia os relatórios GISTM. Veja o monitoramento de barragens de rejeitos.

Monitoramos recalques e movimento do terreno ao longo de ferrovias, rodovias e dutos, ao redor de pontes, túneis, barragens e diques, e em solo urbano afetado por túneis e escavações - corredores inteiros em um único programa, sem acesso ao local nem interrupção do tráfego. Veja o monitoramento de deformação de infraestrutura.

Trabalhamos com as principais constelações SAR civis e ajustamos a banda de radar ao alvo. A banda C do Sentinel-1 da Europa - de acesso livre, com repetição de seis a doze dias - é a ferramenta de referência para o monitoramento de grande área. A banda X do TerraSAR-X (Alemanha) e do COSMO-SkyMed (Itália) resolve os detalhes finos de estruturas individuais e de pequenos elementos. A banda L do ALOS-2 (Japão), com seu comprimento de onda maior, mantém a coerência sobre a vegetação e ao longo de intervalos mais longos, o que é decisivo sobre florestas e terrenos setentrionais. Para a retroanálise, os arquivos europeus ERS e Envisat estendem o registro até as décadas de 1990 e 2000, de modo que um local pode muitas vezes ser avaliado anos antes de qualquer monitoramento ter sido instalado.

Um programa típico entrega um mapa de velocidade média de toda a área de interesse; uma série temporal de deslocamento para cada ponto de medição, mostrando como o movimento evoluiu; onde a geometria permite, uma decomposição em componentes vertical e horizontal; e um relatório interpretativo que insere as medições no contexto de engenharia e operacional. Os resultados podem ser fornecidos como camadas SIG para integração com os sistemas existentes de gestão de ativos e de perigo, e podem ser atualizados periodicamente à medida que novas aquisições de radar chegam.

Em todos os setores, nossa abordagem é a mesma: cobertura de satélite de grande área sem instrumentos no solo, um arquivo plurianual que mostra como um local se moveu no passado e no presente, e um registro independente e reproduzível adequado à revisão de engenharia e aos relatórios regulatórios. Nosso processamento se baseia em métodos que desenvolvemos e publicamos em revistas internacionais de sensoriamento remoto, incluindo o método multidimensional de séries temporais MSBAS. A mesma abordagem foi aplicada em escala nacional para produzir amplos mosaicos de deformação a partir de grandes arquivos Sentinel-1, e informa um erro padrão por ponto junto de cada taxa, de modo que a confiabilidade de cada medição é explícita. Onde agrega valor, integramos o GNSS para recuperar os sinais de maior comprimento de onda, validamos com dados de campo e fornecemos apoio a relatórios mediante solicitação.

Qual precisão o InSAR de satélite alcança?

O movimento em linha de visada é medido em escala milimétrica por ano. Estudos independentes que comparam o InSAR com o GNSS e o nivelamento relatam uma concordância da ordem de uma fração de milímetro por ano em média, razão pela qual o InSAR é confiável para o monitoramento de engenharia e regulatório.

Qual é o tamanho da área que pode ser monitorada?

De uma única estrutura ou encosta a operações de mineração, bacias, corredores e regiões inteiros. A cobertura de grande área a partir de um único conjunto de dados coerente é a principal vantagem do InSAR sobre os levantamentos terrestres ponto a ponto.

Em que o InSAR difere do monitoramento por GPS ou GNSS?

O GNSS fornece o movimento absoluto em algumas estações fixas; o InSAR fornece o movimento em milhares a milhões de pontos em toda a cena. São complementares, e os combinamos quando é necessária a máxima exatidão ou uma referência absoluta.

Vocês conseguem mostrar como o terreno se moveu no passado, e não apenas agora?

Sim. O arquivo de satélite plurianual - e, por meio das missões europeias ERS e Envisat, um registro que remonta aos anos 1990 - nos permite reconstruir o movimento passado e estabelecer uma linha de base anterior ao início do monitoramento.

É necessário acesso ao local?

Não. As medições são feitas por satélite, portanto não são necessários instrumentos no solo nem acesso ao local. É isso que torna prático monitorar terrenos remotos, extensos e inacessíveis.