Sentinel-1A Uydu Radar Verilerinden Elde Edilen Radar Kesit Alanlarının Deneysel ve Teorik Karşılaştırması


Tecel O., Duman H., Poyraz B., Gül Y., Poyraz F., Hastaoğlu K. Ö., ...Daha Fazla

Türkiye Ulusal Jeodezi Komisyonu (TUJK) XXIV. Sempozyumu 2025, İzmir, Türkiye, 5 - 08 Kasım 2025, (Özet Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: İzmir
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Uydu radar verilerinin kullanımı, yeryüzü deformasyonlarının izlenmesinde sunduğu çok sayıda avantaj nedeniyle günümüzde yaygın olarak tercih edilen yöntemlerden biridir. Deformasyonların santimetre ve hatta altı doğruluklarda alansal olarak belirlenebilmesi en önemli avantajlardan biri olmakla birlikte, yeryüzeyinin radar sinyallerini geri saçılım özelliklerinde zaman içinde meydana gelen değişimler, deformasyon bilgisinin doğru bir şekilde elde edilmesinde karşılaşılan en olası zorluklardan biridir. Köşe yansıtıcılar ve elektronik eşdeğerleri, yüzeyin geri saçılım özelliklerindeki zamansal değişimleri en aza indirerek ve uydudan gönderilen radar sinyalinin daha güçlü bir şekilde geri yansıtılmasını sağlayarak, deformasyonların daha güvenilir biçimde belirlenmesine önemli katkılar sunmaktadır. Bir yüzeyden geri yansıtımın gücü bir başka ifadeyle hedeflerin/yüzeylerin radar sistemlerince algılanabilirliği Radar Kesit Alanı (RKA) parametresi ile ölçülebilmektedir. Bu çalışmada, TÜBİTAK-1001 124Y204 no’lu projede Erzincan/Otlukbeli ve Tunceli/Pülümür ilçelerine tesis edilmiş üç yüzlü köşe yansıtıcıların Sentinel-1A uydu radar verilerindeki RKA performansları değerlendirilmiş, radar frekansı ve köşe yansıtıcı kesit uzunluğuna bağlı teorik RKA değerleri ile karşılaştırılmıştır. Köşe yansıtıcılar, 0.5 x 0.5 m ile 0.7 x 0.5 m kesitli yüzeylerden oluşmaktadır. 0.7 m kesit uzunluğuna göre teorik geri yansıtım gücü RKA = 25.22 dBm2 değerine eşittir. Deneysel olarak RKA değerleri, köşe yansıtıcı tesis tarihinden önce ve sonra 6 görüntü olmak üzere toplam 12 Sentinel-1A uydu radar verisi kullanılarak hem alçalan hem de yükselen yörüngeler için analiz edilmişlerdir. Otlukbeli köşe yansıtıcıları için RKA değerleri; alçalan radar görüntülerinde kurulumdan önce ortalama 12.92 dBm2 iken kurulumdan sonra ortalama 21.78 dBm2, yükselen yörünge için bu değerler ise sırasıyla 20.39 ve 22.82 dBm2’dir. Pülümür köşe yansıtıcıları için bu değerler alçalan yörünge için benzer sırayla 14.46’dan 19.92 dBm2 ulaşmışken, yükselen yörünge için 20.97’den 20.81 dBm2’ye değişmiştir. Sonuç olarak, alçalan yörünge için elde edilen RKA değerlerinde dikkate değer bir artış söz konusu iken yükselen yörünge için kayda değer bir artış elde edilememiştir. Yeni görüntülerin elde edilmesiyle yapılacak analizlerde köşe yansıtıcıların katkısı daha gerçekçi bir şekilde ortaya konulabilecektir.

The use of satellite radar data has become one of the most widely adopted methods for monitoring surface deformations due to its numerous advantages. Although the ability to detect deformations spatially with centimeter-level or even sub-centimeter accuracy is one of its greatest advantages, temporal variations in the radar backscattering properties of the Earth's surface represent one of the main challenges in accurately deriving deformation information. Corner reflectors and their electronic equivalents contribute significantly to the reliable determination of deformations by minimizing temporal variations in surface backscattering characteristics and enhancing the power of the radar signal reflected back to the satellite. The power of the backscattered signal from a surface—or, in other words, the detectability of targets or surfaces by radar systems—can be quantified using the Radar Cross Section (RCS) parameter. In this study, the RCS performance of trihedral corner reflectors installed in the Otlukbeli (Erzincan) and Pülümür (Tunceli) districts within the scope of the TÜBİTAK-1001 Project No. 124Y204 was evaluated using Sentinel-1A satellite radar data, and compared with theoretical RCS values derived from radar frequency and reflector dimensions. The corner reflectors consist of surfaces with edge lengths of 0.5 × 0.5 m and 0.7 × 0.5 m. For a reflector with a 0.7 m edge length, the theoretical RCS value corresponds to 25.22 dBm². Experimentally, RCS values were analyzed using a total of 12 Sentinel-1A radar images—six acquired before and six after the installation of the reflectors—for both ascending and descending passes. For the Otlukbeli corner reflectors, the average RCS values increased from 12.92 dBm² to 21.78 dBm² in descending orbit, and from 20.39 dBm² to 22.82 dBm² in ascending orbit. For the Pülümür reflectors, RCS values increased from 14.46 dBm² to 19.92 dBm² in descending orbit, while they changed slightly from 20.97 dBm² to 20.81 dBm² in ascending orbit. As a result, a significant increase in RCS values was observed for the descending orbit, whereas no substantial improvement was detected for the ascending orbit. Further analyses based on newly acquired data are expected to provide a more realistic assessment of the contribution of corner reflectors to RCS enhancement and deformation monitoring.