elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Quantifying Large-Scale Surface Change Using SAR Amplitude Images: Crater Morphology Changes During the 2019-2020 Shishaldin Volcano Eruption

Angarita, Mario und Grapenthin, Ronni und Plank, Simon Manuel und Meyer, Franz Josef und Dietterich, Hannah R. (2022) Quantifying Large-Scale Surface Change Using SAR Amplitude Images: Crater Morphology Changes During the 2019-2020 Shishaldin Volcano Eruption. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 127 (e2022J), Seiten 1-19. Wiley. doi: 10.1029/2022JB024344. ISSN 2169-9313.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022JB024344

Kurzfassung

Morphological processes often induce meter-scale elevation changes. When a volcano erupts, tracking such processes provides insights into the style and evolution of eruptive activity and related hazards. Compared to optical remote-sensing products, synthetic aperture radar (SAR) observes surface change during inclement weather and at night. Differential SAR interferometry estimates phase change between SAR acquisitions and is commonly applied to quantify deformation. However, large deformation or other coherence loss can limit its use. We develop a new approach applicable when repeated digital elevation models (DEMs) cannot be otherwise retrieved. Assuming an isotropic radar cross-section, we estimate meter-scale vertical morphological change directly from SAR amplitude images via an optimization method that utilizes a high-quality DEM. We verify our implementation through simulation of a collapse feature that we modulate onto topography. We simulate radar effects and recover the simulated collapse. To validate our method, we estimate elevation changes from TerraSAR-X stripmap images for the 2011-2012 eruption of Mount Cleveland. Our results reproduce those from two previous studies; one that used the same dataset, and another based on thermal satellite data. By applying this method to the 2019-2020 eruption of Shishaldin Volcano, Alaska, we generate elevation change time series from dozens of co-registered TerraSAR-X high-resolution spotlight images. Our results quantify previously unresolved cone growth in November 2019, collapses associated with explosions in December-January, and further changes in crater elevations into spring 2020. This method can be used to track meter-scale morphology changes for ongoing eruptions with low latency as SAR imagery becomes available.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/188005/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Quantifying Large-Scale Surface Change Using SAR Amplitude Images: Crater Morphology Changes During the 2019-2020 Shishaldin Volcano Eruption
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Angarita, Mariomfangaritasr (at) alaska.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grapenthin, Ronnirgrapenthin (at) alaska.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Plank, Simon ManuelSimon.Plank (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5793-052XNICHT SPEZIFIZIERT
Meyer, Franz Joseffjmeyer (at) alaska.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dietterich, Hannah R.hdietterich (at) usgs.govNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:12 August 2022
Erschienen in:Journal of Geophysical Research: Solid Earth
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:127
DOI:10.1029/2022JB024344
Seitenbereich:Seiten 1-19
Verlag:Wiley
ISSN:2169-9313
Status:veröffentlicht
Stichwörter:SAR Amplitude; Quantifying Large-Scale Surface Change; Volcano
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Fernerkundung u. Geoforschung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum > Georisiken und zivile Sicherheit
Hinterlegt von: Plank, Simon Manuel
Hinterlegt am:22 Sep 2022 09:42
Letzte Änderung:09 Feb 2024 08:32

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.