برآورد میزان فرونشست در دشت پاکدشت با استفاده از تداخل سنجی راداری و تحلیل پارامترهای موثر آب های زیرزمینی و کاربری اراضی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آموزشی جغرافیای طبیعی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانشجوی دکترا ژئومورفولوژی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

چکیده

از مخاطراتی که در طی سال‌های اخیر در بسیاری از مناطق رخ داده است مخاطرات ناشی از فرونشست است. شناسایی مناطق در معرض فرونشست و برآورد نرخ آن نقش مهمی در مدیریت و کنترل این پدیده دارد. تکنیک تداخل‌سنجی راداری با دقت بالا از مناسب‌ترین روش‌های شناسایی و اندازه گیری میزان فرونشست می باشد. این تکنیک فاز گرفته شده از دو مجموعه داده رادار در دو زمان مختلف را مقایسه و با ایجاد اینترفروگرام، قادر به اندازه گیری تغییرات سطح زمین در دوره زمانی است. در این پژوهش، به منظور شناسایی و اندازه‌گیری فرونشست در دشت پاکدشت از تصاویر راداری سنتیل1 سال های 2015و 2020 استفاده شده است. به منظور پردازش اطلاعات نیز از نرم‌ افزار SARSCAPE استفاده شده است. به منظور صحت‌سنجی از داده‌های چاه‌های پیزومتری و نقشه‌های کاربری اراضی در منطقه استفاده شد. طبق نتایج، بیشینه نرخ فرونشست در 5 سال در منطقه 10 سانتیمتر برآورد شده است. همچنین نتایج نشان داد که بالاترین میزان فرونشست در بازه زمانی 2020 به ترتیب به کاربری‌های کشاورزی با مقدار10 سانتی‌متر، منطقه مرتع با مقدار 9 سانتی‌متر و کاربری‌های منطقه ی شهری و خاک با مقدار 8 سانتی‌متر در رده‌های بعدی قرار دارند. همچنین رابطه بین فرونشست و تغییرات مقدار سطح آب‌های زیرزمینی نشان داد که در بازه زمانی 5 ساله، سطح آب زیرزمینی 12 متر افت داشته که این افت سطح آب زیرزمینی منجر به فرونشست زمین در منطقه مورد مطالعه شده است.

کلیدواژه‌ها


Asadzadeh, F., Kaki M., Shakib, S., Reza, B., 2016. Impact of droght on groundwater quality and groundwater level in Qorveh-Chardoli plain. Water Resources Research 3, 153-165 (In Persian with English abstract).
Asghari, S., Mohamadzadeh shishegaran, M., 2021. Estimation of subsidence using radar interferometry technique and groundwater parameters and land use (Case study: Shahryar plain). Quantitative Geomorphological Research 10, 40-54. https://doi.org/10.22034/gmpj.2021.258196.1229.
Avallone, A., Zollo, Briole, P., Delacourt, C., Beauducel, F., 1999. Subsidence of Campi Flegrei (Italy) detected by SAR interferometry. Geophysical Research Letters 26, 2303−2306. https://doi.org/10.1029/1999GL900497
Chatterjee, R.S., Fruneau, B., Rudan, J.P., Roy, P.S., Frison, P., Lakhera, R.C., Dadlhwal, V.K., Saha R., 2006. Subsidence of  Kolkata (Calcutta) City, India during  the 1990  as  observed   from  space  by  Differential  Synthetic  Aperture  Radar  Interferometry  (D-InSAR) technique. Remote Sensing of Environment 102, 176-185. https://doi.org/10.1016/j.rse.2006.02.006
Chen,M., Tomas, R.,  Li,  Z., Motagh,  M., Li, T., Hu,  L., Gong, H., L., Li, X., Yu, J., Gong,  X., 2016. Imaging land subsidence induced by groundwater extraction in Beijing (China) using satellite radar interferometry. Remote Sensing 8, 447- 468. https://doi: 10. 390/rs 8060468.
Chung, Y.R., Chen, G., Yue, J., Angelier, A., 2005. Estimation of subsidence using GPS measurements and related hazard: the Pingtung Plain. Southwestern Taiwan 337, 1184–1193.
Dehghani, M., ValadanZoej, M.J., Entezam, I., Saatchi, S., Shemshaki. A., 2011. Interferometric measurements of ground surface subsidence induced by overexploitation of groundwater. Journal of Applied Remote Sensing 4, 56-73. https://doi: 10.1117/1.3527999
Ding, X.L., Chen, Q.Y., 2004. Ground subsidence monitoring in Hong Kong with satellite SAR interferometry. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 70, 1151−1156. https://doi: 10.14358/PERS.70.10.1151
Faizizadeh, B., Hilali, H., 2010. Comparison of base pixel, object-oriented and effective parameters in land use coverage classification in West Azarbaijan Province. Geographical Research Journal 71, 73-84.
Galloway, D.L., Burbey, T.J., 2011. Regional land subsidence acconompanying grounwater extraction, Hydrogeol 19 1459-1486. https://doi: 10.1007/s10040-011-0775-5
Ghannadi, M., Enayati, H., Khesali, E., 2019. Generating Digital Elevation Model of the Earth Using Sentinel-1 Images and Interferometry. Scientific- Research Quarterly of Geographical Data (SEPEHR) 108, 109-121. https://doi: 10.22131/sepehr.2019.34623.
Habibzadeh Harris, M.S., Al-Modarresi, A., Sarkargar Ardakani, A., 2013. Study of subsidence in Shahriar using D-In SAR technique, Master Thesis. Islamic Azad University, Yazd Branch.
Maghsoudi, Y., Amani, R., Ahmadi, H., 2019. A Study of land Subsidence in West of Tehran Using Sentinel-1 Images and Permanent Scatterers Interferometry. Iran Water Resources Research 15, 299-313.
Massonnet, D., Feigl, K.L., 1998. Radar interferometry and its application to changes in the earth’s surface. Reviews of Geophysics 36, 441-500.
Motagh, M., Shamshiri, R., Haghsheanase Haghigi, M., Wetzel, H., Akbari, B., Nahavandchi, H., Roessner, S., Arabi, S., 2017. Quantifying groundwater exploitation induced subsidence in the Rafsanjan plain southastern Iran, using InSAR time – series and in situ measurements. Engineering Geology 218, 134-151.
Motagh, M., Shamshiri, R., Haghsheanase Haghigi, M., Wetzel, H., Akbari, B., Nahavandchi, H., Roessner, S., Arabi, S., 2017. Quantifying groundwater exploitation induced subsidence in the Rafsanjan plain southastern Iran, using InSAR time – series and in situ measurements. Engineering Geology 218, 134-151.
Motaghi, M., Djamour, Y., Walter, R., Wetzel, H.U., Zschau,  J.,   Arabi, S.,  2006.  Land subsidence in Mashhad Valley, north-east Iran: results from InSAR, levelling and GPS. Geophysical Journal International 168, 38-52. doi: 10.1111/j.1365–246X.2006.03246.x.
Motaghi, M., Djamour, Y., Walter, T.R., Wetzel, H.U., Zschau, J., Arabi, S.,  2006. Land subsidence in Mashhad Valley, north-east Iran: results from InSAR, levelling and GPS. Geophysical Journal International 168-172. doi: 10.1111/j.1365–246X.2006.03246.x.
Pacheco, J., Arzate, J., Rojas, E., Arroyo, M., Yutsis, V., Ochoa. G., 2006. Delimitation of ground failure zones due to land subsidence using gravity data. Engineering Geology 84, 143-160.
Parhizgar, S., Agdari KH,Kazami,  G.,  EmamGolizadeh, S., 2015. Water level prediction and land subsidence assessment in Damghan aquifer with a combination of models GMS,GIP . Journal of Science 1, 80-36.
Raucoules, D., Colesanti, C., Carnec, C.,  2007. Use of SAR interferometry for detecting and assessing ground subsidence. Elsevier. Comptes Rendus Geoscience 339  289–302.
Safari, A., Jafar, F., Tavakol,  M., 2018.  Monitoring its land subsidence and its relation to groundwater harvesting Case study: Karaj Plain - Shahriar. Quantitative Geomorphological Research  5, 82-93.
Salehi, R., Ghafouri, M.,  Lashkaripoor, Gh.R, Dehghani, M.,  2013. South Mahyar check subsidence using InSAR. Irrigation and Water 11, 47-57. https://doi.org/ 10.1007/978-3-319-10828-5_18
Sharifikia, M., 2011. Check consequence of subsidence in land and residential. Plains Country  3,  43-58.
Sharifikia, M., 2011. Determining the extent and scope of land subsidence using InSAR (D-InSAR) in plain Noogh-Bahreman. Spatial Planning 3, 56-73. https://doi.org/ https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2008.09.001
Wang, G., You, B, Shi, J., Y., Tuck, M.,  2009.  Long-term land subsidence and strata compression in Changzhou China. Engineering Geology 104, 109-118.
Zebker, H.A., Rosen, P.A., Goldstein, R.M., Gabriel, A., Werner, C.L., 1994. On the derivation of coseismic displacement fields using differential radar interferometry the landers earthquake. Journal of Geophysical Research 99, 19617-19634. https://doi.org/ 10.1109/IGARSS.1994.399105
Zhu, L., Gong, H., Li, X., Wang. R., 2015. Land subsidence due to groundwater Withdrawal in the northern Beijing plain China Engineering Geology. 193, 243-255. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2015.04.020