Rados áaw Paw áowski, Zbigniew Malinowski

WSPÓ àCZESNA AKTYWNO ĝû GEODYNAMICZNA WYBRZE ĩA BA àTYKU W ĝWIETLE WYNIKÓW BADA ē SATELITARNEJ INTERFEROMETRII RADAROWEJ INSAR I PSINSAR

RECENT GEODYNAMICS OF THE BALTIC COAST AS MEASURED WITH SAR INTERFEROMETRY INSAR AND PSINSAR

Zbigniew Perski 1, Marek Mróz 2

1 Katedra Geologii Podstawowej, Wydzia á Nauk o Ziemi, Uniwersytet ĝląski 2 Zak áad Fotogrametrii i Teledetekcji, Uniwersytet Warmi Ĕsko - Mazurski w Olsztynie

SàOWA KLUCZOWE: satelitarna interferometria radarowa (InSAR), pionowe ruchy skorupy ziemskiej, pomiary deformacji, teledetekcja satelitarna, geodynamika

STRESZCZENIE. Badania rejonu Zatoki Gda Ĕskiej oraz Pó áwyspu Sambijskiego prowadzone by áy w ramach projektu GEO-IN-SAR, którego celem by áo wykorzystanie najnowocze Ğniejszych osi ągniĊü satelitarnej interferometrii radarowej (InSAR) do pomiaru zachodz ących wspó ácze Ğnie, naturalnych ruchów powierzchni terenu na obszarze Polski i terenach przygranicznych. Dla bada Ĕ wytypowane zosta áy trzy poligony badawcze: rejon pó áwyspu Sambia nawiedzonego przez silne trz Ċsienie Ziemi we wrze Ğniu 2004 oraz rejon Gda Ĕska i Elbl ąga. W ramach projektu zosta áa przeprowadzona analiza PSInSAR dla scen satelitarnych obejmuj ących swym zasi Ċgiem rejon pó áwyspu Sambia i Gda Ĕska, na poligonach badawczych zlokalizowanych w rejonach Kaliningradu, Ba átijska, Gda Ĕska i Elbl ąga. Do analiz wykorzystano áą cznie 117 obrazów z satelitów ERS-1 i ERS-2, na podstawie których wygenerowano odpowiednio 57 interferogramów dla obszaru Gda Ĕska i 60 dla rejonu p áw. Sambia. Dla wszystkich poligonów uzyskano zadowalaj ące zag Ċszczenie rozpraszaczy stabilnych. Wyniki pomiarów deformacji wskazuj ą na istnienie pionowych ruchów terenu o genezie geodynamicznej jak i antropogenicznej.

1. WST ĉP

Obszar pó áwyspu Sambia by á miejscem jednego z najsilniej odczuwalnych na terenie Polski trz Ċsie Ĕ Ziemi. Wstrz ąsy, o magnitudzie dochodz ącej do 5.0 (Wiejacz 2004, Gregersen et al. 2007) mia áy miejsce 21 wrze Ğnia 2004 roku i zlokalizowane by áy pod dnem Ba átyku u wybrze Īa pó áwyspu (Rys. 1). Lokalizacja wstrz ąsów pokrywa si Ċ z opisywan ą w literaturze tak zwan ą Kaliningradzko-Litewsk ą stref ą potencjalnie sejsmoaktywn ą (Aizberg et al. 1999). Strefa zosta áa zidentyfikowana na podstawie przes áanek geologicznych tj. wyst Ċpowania silnych deformacji neotektonicznych oraz przes áanek teledetekcyjnych - lineamentów satelitarnych. Dla strefy tej magnitud Ċ potencjalnych wstrz ąsów okre Ğlono na Mmax = 4.0. Geneza zaistnia áych we wrze Ğniu 2004 wstrz ąsów ma najprawdopodobniej zwi ązek z izostatycznym post-glacjalnym podnoszeniem si Ċ pó áwyspu skandynawskiego (Nikonov 2006). Wyst Ċpowanie wstrz ąsów jak i stref sejsmoaktywnych sugeruje, Īe ruchy izostatyczne mog ą zachodzi ü blokowo, a ró Īnice pr Ċdko Ğci podnoszenia poszczególnych bloków mog ą powodowa ü

509

Wspó áczesna aktywno Ğü geodynamiczna wybrze Īa Ba átyku w Ğwietle wyników bada Ĕ satelitarnej interferometrii radarowej InSAR i PSInSAR wstrz ąsy tektoniczne. W ramach pomiarów deformacji metod ą InSAR podj Ċto prób Ċ okre Ğlenia deformacji regionalnych obszaru Sambii przy zastosowaniu technologii InSAR dla danych archiwalnych, maj ącą na celu odtworzenie przebiegu deformacji w ci ągu ostatnich 10 lat. Celem tych bada Ĕ by áo zweryfikowanie hipotezy o blokowym charakterze ruchów izostatycznych.

Rys.1. Lokalizacja u Īytych scen satelitarnych oraz obszarów badawczych dla PSInSAR

Badania prowadzono w ramach projektu GEO-IN-SAR, którego celem jest wykorzystanie najnowocze Ğniejszych osi ągni Ċü satelitarnej interferometrii radarowej (InSAR) do pomiaru, zachodz ących wspó ácze Ğnie, naturalnych ruchów powierzchni terenu na obszarze Polski i terenach przygranicznych. W ramach projektu GEO-IN-SAR wytypowane zosta áy trzy poligony badawcze: rejon Pó áwyspu Sambia, wraz z obszarem Warmii i Pomorza, obszar Wroc áawia wraz z terenem rowu tektonicznego Paczkowa, charakteryzuj ący si Ċ wyst Ċpowaniem wspó ácze Ğnie aktywnych uskoków tektonicznych (Perski et al. 2007, Perski, Mróz 2007) a tak Īe rejon Podhala (Perski 2008).

2. METODYKA I PRZETWARZANIE DANYCH SATELITARNYCH SAR

2.1. Metody InSAR i PSInSAR

Interferometria SAR (InSAR) to technika s áuĪą ca do uzyskiwania informacji dotycz ących wzgl Ċdnych danych wysoko Ğciowych w oparciu o ró Īnice faz satelitarnych zobrazowa Ĕ mikrofalowych SAR ( Synthetic Aperture Radar ) rejestrowanych w ró Īnym

510

Rados áaw Paw áowski, Zbigniew Malinowski czasie. Najwi Ċksze ograniczenia metody InSAR wi ąĪą si Ċ z tzw. dekorelacj ą czasow ą, która zwi ązana jest ze zmianami w áaĞciwo Ğci elektromagnetycznych lub/i pozycj ą rozpraszacza w obr Ċbie obszaru odpowiadaj ącego rozdzielczo Ğci terenowej piksela. Kolejnym ograniczeniem metody InSAR jest wyst Ċpowanie tzw. artefaktów atmosferycznych, które w przypadku pojedynczego lub kilku interferogramów s ą bardzo trudne lub wr Ċcz niemo Īliwe do usuni Ċcia. Z powodu wymienionych ogranicze Ĕ praktyczne u Īycie tej metody jest w wi Ċkszo Ğci przypadków zredukowane do danych o ma áych bazach czasowych, przypadków badania zjawisk o silnych deformacjach zachodz ących w czasie pomi Ċdzy kolejnymi rejestracjami, badania obszarów pozbawionych ro Ğlinno Ğci, przypadków, gdy oba obrazy u Īyte do konstrukcji interferogramu zosta áy zarejestrowane w tych samych b ądĨ bardzo zbli Īonych warunkach atmosferycznych. Omini Ċcie podstawowych ogranicze Ĕ metody InSAR okaza áo si Ċ mo Īliwe dzi Ċki zastosowaniu metod punktowych, opartych na selekcji rozpraszaczy stabilnych. Pierwsze tego typu metody zosta áy opracowane w ko Ĕcu lat ’90 XX wieku przez zespó á POLIMI z Politechniki w Mediolanie (Ferretti et al. 2001). Metody te wykorzystuj ą wáaĞciwo Ğci naturalnych reflektorów radarowych zwanych rozpraszaczami stabilnymi PS (Persistent Scatterers, Permanent Scatterers), st ąd ich nazwa PSInSAR (Persistent Scatterers SAR interferometry). Rozpraszacze takie, których w áaĞciwo Ğci omówiono w (Perski et al. 2007) charakteryzuj ą si Ċ bardzo stabiln ą faz ą sygna áu radarowego, praktycznie niewra Īliw ą na zmiany geometrii obrazowania oraz warunki atmosferyczne. Nawet na terenach rolniczych, charakteryzuj ących si Ċ zwykle s áab ą koherencj ą w przypadku klasycznej metody InSAR liczba znajdowanych PS jest zazwyczaj znacznie wi Ċksza w stosunku do mo Īliwych do pomierzenia punktów metodami tradycyjnymi (Ketelaar et al. 2006). Podstawy metodyczne i teoretyczne zosta áy przedstawione szczegó áowo w literaturze np. Perski, Mróz (2007), Porzycka, Le Ğniak (2007).

2.2 Przetwarzanie danych

Obszar badawczy SAMBIA/WARMIA jest na tyle rozleg áy, Īe dla uzyskania pokrycia wszystkich interesuj ących obiektów powsta áa konieczno Ğü pozyskania danych SAR z dwóch niezale Īnych Ğcie Īek i dwóch niezale Īnych, przesuni Ċtych wzgl Ċdem siebie kadrów (Rys. 1). Dla kadru „Warmia” pozyskano áą cznie 57 rejestracji SAR z satelitów ERS-1 i ERS-2. Dla kadru „Sambia” pozyskano 60 rejestracji. Badania PSInSAR dla rejonu Malborka mia áy charakter metodyczny i zosta áy omówione ju Ī wcze Ğniej (Perski et al. 2007).

3. OTRZYMANE WYNIKI I ICH WST ĉPNA INTERPRETACJA

3.1. Poligon badawczy „Gda Ĕsk”

Dla obszaru Gda Ĕska przeprowadzono przetwarzanie danych metod ą PSInSAR w ramach obszaru „Warmia”. Otrzymano zbiór 25287 punktów PS (Rys. 2) rozmieszczonych w obr Ċbie miasta i przyleg áych terenach przemys áowych. Rozk áad przestrzenny wykazuje, Īe istniej ą obszary podlegaj ące stosunkowo du Īym deformacjom w obr Ċbie obszaru bada Ĕ. Wielko Ğci deformacji wykazuj ą, Īe najwi Ċkszemu obni Īaniu podlegaj ą tereny po áoĪone w dolinie Mot áawy i dolinie Wis áy. Najwi Ċksze obni Īanie

511

Wspó áczesna aktywno Ğü geodynamiczna wybrze Īa Ba átyku w Ğwietle wyników bada Ĕ satelitarnej interferometrii radarowej InSAR i PSInSAR do 7 mm/rok zarejestrowano na terenach rafinerii LOTOS. Przy czym wzrost pr Ċdko Ğci deformacji nast Ċpuje wraz ze spadkiem odleg áoĞci od Wis áy. Du Īe obni Īenia wykazuj ą ponadto Westerplatte, Wis áouj Ğcie i rejon portu – do ok. 6 mm/rok. Rozmieszczenie terenów podlegaj ących istotnemu obni Īaniu zwi ązane jest z wyst Ċpowaniem utworów aluwialnych w dolinach rzek. Podobnie jak w omawianym poni Īej rejonie Elbl ąga obni Īanie to ma swoje przyczyny geologiczne (kompakcja i zwi Ċkszona podatno Ğü gruntu) jednak raczej nie zwi ązane z aktywno Ğci ą neotektoniczn ą. Wskutek ogranicze Ĕ technicznych nie uda áo si Ċ jeszcze przeprowadzi ü regionalnej analizy PSInSAR dla ca áego obszaru ĩuáaw. Autorzy maj ą jednak nadziej Ċ na wykonanie takiej analizy w przysz áoĞci z wykorzystaniem wi Ċkszych jednostek obliczeniowych.

Rys. 2. Rozmieszczenie punktów PS dla rejonu Gda Ĕska. Kolory punktów oznaczaj ą pr Ċdko Ğci deformacji [mm/rok] obliczone z wykorzystaniem modelu liniowego

3.2. Poligon badawczy „Elbl ąg”

Dla tego samego zestawu scen SAR obliczono zbiór punktów PS dla obszaru wokó á miasta Elbl ąga. Uzyskano áą cznie 9034 punktów, co daje 28 PS/km 2 (z czego ok. 400 PS/km 2 na obszarze miasta). Wi Ċkszo Ğü punktów zlokalizowana jest na terenie miasta Elbl ąga (Rys. 3). Nieliczne punkty otrzymano na terenach wokó á miasta. Odleg áoĞci pomi Ċdzy tymi punktami s ą bardzo du Īe, przez co otrzymane wyniki charakteryzuj ą si Ċ du Īymi b áĊ dami. Otrzymany rozk áad przestrzenny pr Ċdko Ğci deformacji nie wykazuje istotnych anomalii. Wi Ċkszo Ğü punktów charakteryzuj Ċ si Ċ pr Ċdko Ğciami od -2 do +2 mm/rok. W rozk áadzie przestrzennym punktów, mo Īna jedynie zauwa Īyü nieco zwi Ċkszone pr Ċdko Ğci w rejonach doliny rzeki Elbl ąg i lokalnych potoków. Jest to spowodowane wyst Ċpowaniem tam utworów aluwialnych, które stanowi ą mniej stabilne pod áoĪe budowlane.

512

Rados áaw Paw áowski, Zbigniew Malinowski

Rys. 3. Rozmieszczenie punktów PS dla rejonu Elbl ąga. Kolory punktów oznaczaj ą pr Ċdko Ğci deformacji [mm/rok] obliczone z wykorzystaniem modelu liniowego

3.3. Poligon badawczy „” (Królewiec)

Jak ju Ī wspomniano g áównym powodem podj Ċcia bada Ĕ w obr Ċbie pó áwyspu Sambijskiego by áo zweryfikowanie hipotezy o zwi ązku stref potencjalnie sejsmoaktywnych z silnymi trz Ċsieniami Ziemi, jakie mia áy miejsce 21.09.2004. Strefa sejsmoaktywna kaliningradzko-litewska zosta áa opisana przez Aizberga i wspó áautorów (Aizberg et al. 1999). Rys. 1. przedstawia fragment mapy sejsmotektonicznej z oryginalnej publikacji. Po áoĪenie i przebieg strefy i jej pod-strefy pó ánocnej i po áudniowej wyra Ĩnie nawi ązuje do przebiegu linii brzegowej i ukszta átowania terenu. Skutki trz Ċsienia Ziemi by áy badane przez zespó á dr B. Assinovskiej z Laboratorium Geodynamiki Centralnego Obserwatorium Astronomicznego Rosyjskiej Akademi Nauk Pulkowo (Assinovskaya, Gorshkov 2005). Efektem tych prac by áo opracowanie mapy si áy trz Ċsienia Ziemi w skali MSK-64 (Medvedev’a-Sponheuer’a- Karnik’a) oraz dokumentacja zdj Ċciowa deformacji i zniszcze Ĕ. Zanotowano uszkodzenia budynków w postaci p Ċkni Ċü i zarysowa Ĕ Ğcian i kominów. Zarejestrowano równie Ī deformacje powierzchni w postaci przecinaj ących si Ċ uskoków o przebiegu NW-SE i NE-SW o d áugo Ğci 120m i rozwarciu szczelin do ok. 2 cm. Ze zdj Ċü wynika, Īe uskoki te o zrzucie ok. 20 cm maj ą charakter normalny i s ą raczej powierzchniow ą manifestacj ą osuni Ċü skarp rzecznych. Dla rejonu pó áwyspu sambijskiego przeprowadzono przetwarzanie PSInSAR serii obrazów ERS-1/2 SAR ze Ğcie Īki 494 (Rys. 1). Wykorzystano 59 interferogramów.

513

Wspó áczesna aktywno Ğü geodynamiczna wybrze Īa Ba átyku w Ğwietle wyników bada Ĕ satelitarnej interferometrii radarowej InSAR i PSInSAR

Dla Kaliningradu (Królewca), podobnie jak w innych przypadkach, uzyskano bardzo du Īą g Ċsto Ğü punktów PS na obszarze zwartej zabudowy miejskiej. By áo to 147 punktów PSC i 25 991 punktów PS. Do oblicze Ĕ zastosowano liniowy model deformacji. Uzyskane wzgl Ċdne pr Ċdko Ğci deformacji wahaj ą si Ċ w granicach -5 do +2 mm/rok. Przestrzenny rozk áad tych pr Ċdko Ğci jest bardzo charakterystyczny (Rys. 4). W Ğwietle danych neotektonicznych (Aizberg et al. 1999) przez Ğrodek miasta, wzd áuĪ doliny Prego áy przebiega po áudniowa ga áąĨ Kaliningradzko-Litewskiej strefy sejsmoaktywnej. Rozk áad przestrzenny wzgl Ċdnych pr Ċdko Ğci deformacji w latach 1992-2000 wykazuje, Īe po pó ánocnej stronie doliny Prego áy dominuje ruch wznosz ący (1-2 mm/rok) w stosunku do strony po áudniowej, która ulega wzgl Ċdnemu obni Īaniu o ok. -1 do -2 mm/rok. Wskutek ogranicze Ĕ technicznych nie uda áo si Ċ dotychczas przeprowadzi ü podobnej analizy dla wi Ċkszego obszaru, jednak przedstawione tu wyniki wskazuj ą na istnienie aktywno Ğci tektonicznej w rejonie Kaliningradzko-Litewskiej strefy sejsmoaktywnej. Analiza porównawcza wyników z rejonu Kaliningradu wykazuje, Īe raczej nie mamy tu do czynienia z efektami antropogenicznymi b ądĨ hydrogeologicznymi. Ostateczne okre Ğlenie, czy charakter stwierdzonego ruchu ma charakter uskoku normalnego czy przesuwczego b Ċdzie wymaga áo dalszych studiów.

Rys. 4. Rozmieszczenie punktów PS dla rejonu Kaliningradu. Kolory punktów oznaczaj ą pr Ċdko Ğci deformacji [mm/rok] obliczone na podstawie modelu liniowego. Bia áa linia przedstawia przebieg strefy sejsmoaktywnej (Ajzberg 1999)

3.4. Poligon badawczy „Ba átijsk”

Dla potwierdzenia obserwacji z rejonu Kaliningradu przeprowadzono analiz Ċ PSInSAR dla najbardziej na zachód wysuni Ċtego l ądowego sektora strefy sejsmoaktywnej w rejonie miejscowo Ğci Ba átijsk. Ba átijsk to port wojenny u wej Ğcia do Zalewu Wi Ğlanego (Obwód Kaliningradzki), i jednocze Ğnie najbardziej na zachód po áoĪone miasto Rosji. Miejscowo Ğü ta po áoĪona jest na przed áuĪeniu strefy

514

Rados áaw Paw áowski, Zbigniew Malinowski sejsmoaktywnej przechodz ącej przez Kaliningrad. W stosunku do trz Ċsienia Ziemi z 21.09.2004 miejscowo Ğü ta powinna znajdowa ü si Ċ najbli Īej epicentrum (Rys. 5) jednak czysto wojskowy charakter obszaru sprawia, Īe brak jest szczegó áowych danych na temat uszkodze Ĕ jak i odczuwalno Ğci wstrz ąsów w tym rejonie. Mapa si áy wstrz ąsów (Assinovskaya, Gorshkov 2005) wskazuje jednak, Īe wstrz ąsy by áy silniej odczuwalne w Kaliningradzie ni Ī w Ba átijsku. Przetwarzanie danych PSInSAR dla rejonu Ba átijska prowadzono równie Ī w oparciu o dane ze Ğcie Īki 494 i jako podstaw Ċ opracowania u Īyto równie Ī 59 interferogramów. Z uwagi na niski stopie Ĕ zabudowania pokrycie obszaru punktami PS jest nierównomierne. Uzyskano jedynie kilka skupisk punktów PS w rejonach miejscowo Ğci Ba átijsk, Primorsk i Svet áyj. Sie ü PSC dla tego obszaru charakteryzuje si Ċ wi Ċc nisk ą redundancj ą i s áabym po áą czeniem pomi Ċdzy poszczególnymi grupami punktów PS. Z tego powodu nie nale Īy prowadzi ü interpretacji ruchu wzgl Ċdnego pomi Ċdzy poszczególnymi skupiskami, gdy Ī prawdopodobnie jest on obarczony bardzo du Īymi b áĊ dami. Ciekawe rezultaty przynosi za to interpretacja ruchu wzgl Ċdnego w obr Ċbie poszczególnych skupisk. Rejony Primorska i Svet áego zawieraj ą niewiele punktów i z tego powodu zosta áy pomini Ċte w analizie szczegó áowej. Na obszarze Ba átijska, bazy floty ba átyckiej Federacji Rosyjskiej zarejestrowano du Īą liczb Ċ punktów rozmieszczonych na wi Ċkszym obszarze. Z rozk áadu pr Ċdko Ğci w samym Ba átijsku wynika, Īe szybszemu obni Īaniu podlega najdalej wysuni Ċta na po áudnie cz ĊĞü pó áwyspu. Obni Īa si Ċ ona o ok. 4mm/rok w stosunku do pó ánocnej nasady. Zmiana pr Ċdko Ğci nast Ċpuje gradacyjnie, co wskazuje na to, Īe nie mamy tu do czynienia z b áĊ dami przetwarzania (g áównie rozwijania fazy). Je Ğli przyjmiemy, Īe strefa sejsmoaktywna przebiega na przed áuĪeniu wylotu doliny Prego áy czyli gdzie Ğ w okolicach cypla pó áwyspu, otrzymany rozk áad przestrzenny deformacji jest niemal taki sam jak w rejonie Kaliningradu: pó ánocne skrzyd áo strefy podnosi si Ċ o ok. 4 mm wzgl Ċdem skrzyd áa po áudniowego. Przetwarzanie danych dla rejonu Ba átijska przeprowadzono zupe ánie niezale Īnie w stosunku do rejonu Kaliningradu. Potwierdza to prawid áowo Ğü wcze Ğniejszych obserwacji.

Rys. 5. Rozmieszczenie punktów PS dla rejonu Ba átijska. Kolory punktów oznaczaj ą pr Ċdko Ğci deformacji [mm/rok] obliczone na podstawie modelu liniowego

515

Wspó áczesna aktywno Ğü geodynamiczna wybrze Īa Ba átyku w Ğwietle wyników bada Ĕ satelitarnej interferometrii radarowej InSAR i PSInSAR

4. PODSUMOWANIE

W artykule przedstawiono z konieczno Ğci jedynie bardzo ogólnikowy opis i interpretacj Ċ otrzymanych pr Ċdko Ğci przemieszcze Ĕ. Wyniki maj ą charakter wst Ċpny i wymagaj ą dalszego opracowania. Opracowano jedynie ma áe obszary na podstawie pojedynczej serii danych st ąd przedstawiona próba ich interpretacji ma charakter nieco hipotetyczny, cho ü pozostaj ący w zgodno Ğci z istniej ącą wiedz ą na temat dynamiki obszaru. Dalsze prace polega ü b Ċdą przede wszystkim na weryfikacji wyników poprzez porównanie ich z wynikami przetwarzania tego samego zestawu danych SAR przy zmienionych parametrach takich jak: inna scena referencyjna lub/i punkt referencyjny. Konieczna jest tak Īe wnikliwa analiza i weryfikacja za áoĪonych punktów odniesienia dla konstrukcji sieci PS oraz zasadno Ğü u Īycia modelu liniowego. Planuje si Ċ tak Īe wykonanie testów z innymi modelami deformacji oraz algorytmami adaptatywnymi (tj. pozwalaj ącymi testowa ü wiele modeli). Metoda PSInSAR jest technik ą oportunistyczn ą, wykorzystuj ącą w áaĞciwo Ğü danych jak ą jest obecno Ğü rozpraszaczy stabilnych. Rozmieszczenia i liczby rozpraszaczy nie da si Ċ okre Ğli ü przed przetworzeniem danych. Rozpraszacze reprezentuj ą bowiem obiekty o dobrej co prawda charakterystyce odbicia sygna áu radarowego ale o bardzo ró Īnej genezie i mechanice przemieszcze Ĕ (Perski et al. 2007). Potrzebne jest ponadto opracowanie efektywnej i wiarygodnej metodyki porównywania danych PSInSAR z danymi niwelacyjnymi.

Prace badawcze sfinansowano w ramach projektu badawczego MNiSW : 4T12E 043 29.

5. LITERATURA

Aizberg R., Garetsky R., Aronov A., Karabanov A., Safonov O., 1999. Sesmotectonics of Belarus and the . Technika Poszukiwa Ĕ Geologicznych. Geosynoptyka I Geotermia 1, 28-37. Assinovskaya B.A., Gorshkov V.L. 2005. 2004 September 21 Kaliningrad earthquake and its manifestations in Saint-Petersburg. Life and security . 2005, Vol. 1, 25-30 (http://www.gao.spb.ru/personal/assin/). Ferretti, A., Prati, C., Rocca, F., 2001. Permanent Scatterers in SAR Interferometry . IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 39(1), s. 8-20. S. Gregersen, P. Wiejacz, W. D Ċbski, B. Domanski, B. Assinovskaya, B. Guterch, P. Mäntyniemi, V.G. Nikulin, A. Pacesa, V. Puura, A.G. Aronov, T.I. Aronova, G. Grünthal, E.S. Husebye and S. Sliaupa 2007. The exceptional earthquakes in Kaliningrad district, on September 21, 2004. Physics of The Earth and Planetary Interiors , Vol. 164, (1-2),63-74. Ketelaar, G., Leijen, F.v., Marinkovic, P., Hanssen, R., 2006. On the use of Point Target Characteristics in the Estimation of Low Subsidence Rates due to Gas Extraction in Groningen, the Netherlands, Fourth International Workshop on ERS/Envisat SAR Interferometry, `FRINGE05' , Frascati, Italy, 28 Nov-2 Dec 2005, s. 6 CD-ROM. Nikonov A. A. 2006. Source Mechanism of the Kaliningrad Earthquake on September 21, 2004 Doklady Earth Sciences , 2006, Vol. 407, No. 2, pp. 317–320.

516

Rados áaw Paw áowski, Zbigniew Malinowski

Perski, Z., Ketelaar, G., Mróz, M., 2007. Interpretacja danych Envisat/ASAR o przemiennej polaryzacji na obszarach zurbanizowanych w kontek Ğcie charakterystyki stabilnych rozpraszaczy (persistent scatterers). Archiwum Fotogrametrii i Teledetekcji , Vol. 16, s. 467-482. Perski, Mróz 2007. Zastosowanie metod interferometrii radarowej InSAR do badania naturalnych ruchów powierzchni terenu w Polsce. Projekt GEO-IN-SAR. Archiwum Fotogrametrii i Teledetekcji , 17: 613 –624. Perski 2008. Wspó áczesna aktywno Ğü tektoniczna Tatr i Podhala w Ğwietle wyników bada Ĕ satelitarnej interferometrii radarowej InSAR i PSInSAR. W: Tatrza Ĕskie Mapy Geologiczne, Zakopane 27-29.05.2008. (Abstrakt) Porzycka, S., Le Ğniak, A., 2007. Przetwarzanie obrazów radarowych technik ą PSInSAR - opis metody. Archiwum Fotogrametrii i Teledetekcji , Vol. 17, 661 –670. Wiejacz P. 2004. Preliminary investigation of the September 21, 2004, earthquakes of Kaliningrad region Russia. Acta Geoph. Polonica vol. 52, no.4, Wiejacz P. D Ċbski W. 2001. New observations of Gulf of Gdansk seismic events. Physics of the Earth and Planetary Interiors 123, 233–245.

517

Wspó áczesna aktywno Ğü geodynamiczna wybrze Īa Ba átyku w Ğwietle wyników bada Ĕ satelitarnej interferometrii radarowej InSAR i PSInSAR

RECENT GEODYNAMICS OF THE BALTIC COAST AS MEASURED WITH SAR INTERFEROMETRY INSAR AND PSINSAR

KEY WORDS: SAR interferometry (InSAR), vertical earth crust movements, deformation measurements, satellite-aided remote sensing, geodynamics

Summary

Within the framework of the GEO-IN-SAR project, a study was carried out in the Gulf of Gda Ĕsk and on the Sambia Peninsula. The project was aimed at applying the newest achievements in SAR interferometry to measure recent natural terrain vertical movements in and in adjacent areas. Three areas in which substantial movements were expected selected as study sites: Sambia/Gdansk, Wroc áaw and Podhale, and Sambia Warmia. An additional reason for including the Sambia/Gdansk area was its high seismic activity: on 21 September 2004, the area was affected by a relatively strong (M=4 to 5) earthquake. PSInSAR analysis was completed for the ERS-1/2 SAR scenes (two separate frames) covering the Sambia Peninsula and the Gulf of Gda Ĕsk coast. 117 SAR scenes were used and detailed analyses were performed for the following locations: Gda Ĕsk, Elbl ąg, Kaliningrad, and Baltijsk. PSInSAR results for all the locations mentioned showed evidence of surface movements. The origin of that deformation might be related to shallow geology and industrial activity (Gda Ĕsk, Elbl ąg) as well as to seismotectonics (Kaliningrad and Baltijsk).

dr Zbigniew Perski dr hab. in Ī. Marek Mróz e-mail: [email protected] e-mail: [email protected] telefon: +48 323689226 telefon: +48 895234915 fax: +48 322915865 fax: +48 895233210

518