برآورد میزان فرونشست در دشت آذرشهر با استفاده از تداخل‌سنجی راداری و تحلیل پارامترهای موثر آب‌های زیرزمینی و کاربری اراضی

نویسندگان

1 دانشیار گروه ژئومورفولوژی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

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

چکیده

یکی 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. در این پژوهش، به منظور شناسایی و اندازه‌گیری فرونشست در دشت آذرشهر از تصاویر راداری سنتینل 1 سال­های 2015 و 2020 و به منظور پردازش اطلاعات از نرم‌­افزار SARSCAPE استفاده شد. طبق نتایج، بیشینه نرخ فرونشست در 5 سال در دشت آذرشهر، 6 سانتی­متر برآورد شده است. رابطه بین فرونشست و تغییرات مقدار سطح آب‌های زیرزمینی نشان داد که در سال 92 سطح آب 53/26 متر بوده است که در طی 5 سال در سال 97 به 50/22 متر کاهش یافته است که 4 متر افت سطح آب زیرزمینی در طی 5 سال را نشان می‌دهد که این افت سطح آب زیرزمینی منجر به فرونشست زمین در منطقه مورد مطالعه شده است. بالاترین میزان فرونشست در بازه زمانی 2015 تا 2020 به ترتیب به کاربری‌های مرتع با مقدار 6 سانتی­متر، منطقه ساحلی 5 سانتی­متر و کاربری‌های باغات و مسکونی با مقدار 4 سانتی­متر در رده­های بعدی قرار دارند. همچنین کاربری بایر هم با مقدار یکسان تقریباً 3 سانتی­متر کمترین مقدار فرونشست را به خود اختصاص داده­ است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimation of subsidence in Azarshahr plain using radar interferometry and analysis of effective groundwater parameters and land use

نویسندگان [English]

  • S. Asghari Saraskanrood 1
  • M. Mohamadzadeh Shishegaran 2
1 Assoc. Prof., Dept., of Physical Geography, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran
2 Ph. D. student Physical Geography, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran
چکیده [English]

One of the dangers that has occurred in many areas in recent years is the dangers of subsidence. Identifying areas prone to subsidence and estimating its rate plays an important role in managing and controlling this phenomenon. In this study, in order to identify and measure subsidence in Azarshahr plain, Sentinel radar images of 2015 and 2020 were used and in order to process information, SARSCAPE software was used. According to the results, the maximum subsidence rate in 5 years in the region is estimated at 6 cm. The relationship between subsidence and changes in the amount of groundwater level showed that in a period of 5 years, the groundwater level has decreased by 4 meters, which has led to land subsidence in the study area. The highest subsidence rates in the period 2015 to 2020 are in the following categories: rangeland uses with a value of 6 cm, coastal area with a value of 5 cm and garden and residential uses with a value of 4 cm. Also, the use of mountains with the same amount of approximately 3 cm has the lowest amount of subsidence. 4 cm subsidence for residential use can be caused by demolition and construction of large buildings in the long run.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Subsidence
  • Radar Interference
  • Sentinel 1
  • Azarshahr Plain

مراجع

پرهیزکار، س.، اژدری، خ.، کاظمی، غ.، امام­قلی­زاده، ص (1394) پیش­بینی افت سطح آب و ارزیابی فرونشست زمین در آبخوان دامغان با ترکیب مدل­های جی ام اس و جی ای پی. مجله علوم دانشگاه تهران، دوره 5، شماره 1، ص 80-36.
حسین­زاده، م.، نوحه­گر، ا (1390) بررسی تأثیر خشکسالی دو دهه اخیر بر منابع آب زیرزمینی دشت میناب و وقوع پدیده فرونشینی. مجله علوم محیطی، شماره 9، ص 97-111.
دوچشمه گرگیج، ع (1394) هیدروژئولوژی آبخوان دشت آذرشهر و مدل­سازی کمی آن با استفاده از مدل‌های ترکیبی و پویایی سیستم، پایان‌نامه دوره دکترا، دانشگاه تبریز.
داوودی­جم، م (1389) تعیین دامنه و تغییرات زمان با استفاده از InSAR در دشت مهیار، پایان‌نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه اصفهان، 125 ص.
رجب­پور، ح (1382) هیدروژئوشیمی آب‌های زیرزمینی دشت آذرشهر، پایان‌نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه تبریز، 120 ص.
روزبان، ع.، اسماعیلی، ع.، معتق، م (1395) بررسی فرونشست زمین با استفاده از روش تداخل­سنجی تفاضلی راداری و با به‌ کارگیری تصاویر سنجنده، دومین کنفرانس ملی مهندسی فناوری اطلاعات مکانی دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی.
شریفی­کیا، م (1391) تعیین میزان فرونشست زمین به کمک تداخل­سنجی راداری در دشت نوق و بهرمان، مجله آمایش و فضا، دوره 16، شماره 3، ص 77-56.
صالحی، ر.، غفوری، م.، لشکری‌پور، غ.، دهقانی، م (1392) بررسی فرونشست دشت مهیار جنوبی با استفاده از روش تداخل‌سنجی راداری، مجله مهندسی آبیاری و آب ایران، دوره 3، شماره3، ص 47-57.
صفاری، ا.، جعفری، ف.، توکل، م (1395) پایش و فرونشست زمین و ارتباط آن با آب زیرزمینی مطالعه موردی دشت شهریار و کرج، مجله پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، سال پنجم، شماره 2، ص 93-82.
قنادی، م.، ینحصائی، ا.،  عنایتی، ح (1397) تولید مدل رقومی زمین با اسـتفاده از تـصاویـر سنتیـنل 1 و تـکنیـک تداخل­سنجی راداری، مجله اطلاعات جغرافیایی (سپهر). شماره 108، ص 114-132.
کوک، آ.، دورکمپ، ج.، (1377) ژئومورفولوژی و مدیریت محیط. ترجمه شاپور گودرزی، جلد اول، تهران، انتشارات سمت، 248 ص.
لشکری­پور، غ. ل.، غفوری، م.، رستمی بارانی، ح (1387) بررسی علل تشکیل شکاف‌ها و فرونشست زمین در غرب دشت کاشمر، مجله رخساره‌های رسوبی، سال اول، شماره 1، ص 95-111.
مقصودی، ی.، امانی، ر.، احمدی، ح (1398) بررسی رفتار فرونشست زمین در منطقه غرب تهران با استفاده از تصاویر سنجنده سنتینل 1 و تکنیک تداخل‌سنجی راداری مبتنی پراکنش گرهای دائمی، مجله تحقیقات منابع آب ایران، سال 15، شماره 1، ص 299-313.
Avallone, A., A. Zollo, P., Briole, C., Delacourt and F., Beauducel (1999) Subsidence of Campi Flegrei (Italy) detected by SAR interferometry. Geophysical Research Letters, 26(15): 2303−2306.
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(1): 40-54. doi: 10.22034/gmpj.2021.258196.1229
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 asobserved from space by Differential Synthetic Aperture Radar Interferometry (D-InSAR) technique. Remote Sensing of Environment, 102: 176-185.
Chung, Y. R., Chen, G., Yue, and Angelier, J (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.
Ding, X. L., Chen, Q. Y (2004) Ground subsidence monitoring in Hong Kong with satellite SAR interferometry. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 70 (10): 1151−1156.
Habibzadeh Harris, M., Al-Modarresi, A., Sarkargar Ardakani, A (2013) Study of subsidence in Shahriar using D-In SAR technique, Master Thesis, Islamic Azad University, Yazd Branch: 64-63
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.
Gadirzadeh, A (2002) Geological map and mineral exploration of the country and mineral geological exploration of the country.
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), 27(108): 109-121. doi: 10.22131/sepehr.2019.34623
    Galloway, D. L., Burbey, T. J (2011) Regional land subsidence acconompanying grounwater extraction: Hydrogeol, 19: 1459-1486
Massonnet, D., Feigl, K (1998) Radar interferometry and its application to changes in the earths surface. Reviews of Geophysics, 36(4): 441-500
Motagh, M., Shamshiri, R., Haghsheanase Haghigi, M., Wetzel, H., Akbari, B., Nahavandchi, H., Roessner, S. and Arabi, S (2017) Quantifying groundwater exploitation induced subsidence in the Rafsanjan plain southeastern Iran, using InSAR time – series and in situ measurements. Engineering Geology, 218: 134-151.
Motaghi, M. Y., Djamour, T. R., Walter, H. U., Wetzel, J., Zschau, and S., Arabi (2006) Land subsidence in Mashhad Valley, north-east Iran: results from InSAR, levelling and GPS. Geophysical Journal International, 168, doi: 10.1111/j.1365–246X.2006.03246.x.
Pacheco, J. J., Arzate, E., Rojas, M., Arroyo, V., Yutsis, and Ochoa, O (2006) Delimitation of ground failure zones due to land subsidence using gravity data. Engineering Geology, 84(40636): 143-160.
Rahgosha, M., Pourqazi, G (2008) Water hardness and its possible role on the spread of kidney stones in the Azarshahr region of northwestern Iran. Nasam Bamdad, 2: 91-106.
Raucoules, D., Colesanti, C., Carnec, C (2007) Use of SAR interferometry for detecting and assessing ground subsidence. Elsevier Comptes Rendus Geoscience, 339: 289–302.
Tomas, R., G. Herrera, J., Delgado, J. M., Lopez-Sanchez, J. J., Mallorqu´I and J. A., Mulas (2009) Ground subsidence study based on DInSAR data: calibration of soil parameters and subsidence prediction in Murcia City (Spain). Engineering Geology, doi: 10.1016/ j. enggeo 2009.11.004.
Zebker, H. A., Rosen, R. M., Goldstein, A., Gabriel, 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.
Zhu, L., Gong, H., Li, X., Wang. R (2015) Land subsidence due to groundwater Withdrawal in the northern Beijing plain China Engineering Geology.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 16 فروردین 1400
  • تاریخ بازنگری: 20 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 25 مهر 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار