بررسي رفتار فرونشست زمين در منطقه غربي تهران با استفاده از تصاوير سنتينل-1 و تكنيك تداخل سنجي راداري مبتني بر پراكنش گرهاي دائمي

A Study on Land Subsidence in West of Tehran Using Sentinel-1 Images and Persistent Scatterers Interferometry

تهران طي چند دهه اخير با بحران فرونشست روبرو بوده است؛ خشكسالي هاي پياپي و استخراج بي رويه آب هاي زيرزميني براي مصارف كشاورزي و صنعتي موجب كاهش سطح آب هاي زيرزميني و تراكم لايه هاي خاك، در نتيجه پديده فرونشست شده است. در اين مقاله يك سري زماني دو ساله شامل 30 تصوير سنجنده سنتينل-1، با استفاده از روش تداخل سنجي راداري مبتني بر پراكنش گرهاي دائمي در دو ناحيه مطالعاتي مورد پردازش قرار گرفت. نقشه جابجايي متوسط سالانه براي مناطق مطالعاتي توليد گرديد. نتايج، جابجايي سالانه 15 سانتي متري در جنوب منطقه مورد مطالعه، جايي كه به دشت هاي شهريار و تهران منتهي مي شود را نشان مي دهد، اما جابجايي تنها محدود به مناطق دشتي و غير شهري نبوده بلكه به مناطق صنعتي و شهري نيز گسترش يافته است. به طوري كه در مناطق داراي واحدهاي صنعتي و مسكوني، طي دو سال، شاهد جابجايي تجمعي 9 تا 13 سانتي متري هستيم بخصوص در محورهاي ارتباطي نظير بزرگراه فتح كه در چندين بخش از اين بزرگراه جابجايي بالاي 4 سانتي متر در سال را داريم. ارزيابي نسبي نتايج در منطقه اول با استفاده از داده هاي مسير پايين گذر 35 انجام گرفت كه با توجه به اختلاف ناچيز برآورد دو مسير 28 و 35، نواحي مذكور جابجايي افقي بسيار كمي داشته و عمده بردار جابجايي را حركت قائم تشكيل مي دهد. همچنين جابجايي قائم با استفاده از دو مدار بالا گذر و پايين گذر براي منطقه مطالعاتي دوم برآورد گرديد با بهره گيري از داده هاي يك ايستگاه GPS صحت سنجي شد.

During the past decades, Tehran metropolitan has suffered from land subsidence crisis. Prolonged droughts and excessive exploitation of groundwater for agricultural and industrial purposes have reduced the level of wáter in aquifers and reduced the density of the subsurface soil layers. This study focused on monitoring the displacement of the ground in west of Tehran which is affected by subsidence of Shahriyar and Tehran plains. A time series of 30 Sentinel-1 images were processed by radar interferometry technic based on the persistent scatterers in two years. Average annual displacement map was prepared for the region under study. The result indicated 15 centimeters of displacement in southern part of the study area where it reaches Shahriyar and Tehran plains. However, displacement is not limited to plains and nonurban areas. It has also scattered through industrial and urban areas. In industrial and residential areas, cumulative displacement of 9 to 13 centimeter was recorded in two years especially in Fath Highway which experienced more than 4 centimeters of displacement each year. Relative evaluation of results was made based on the data gathered from underpass 35. Considering the small difference in the estimates obtained from tracks 28 and 35, these areas had little Horizontal displacement. Displacement vector was high in vertical movement. Vertical displacement was computed for ascending and descending tracks in the second study region and was verified by the data from a GPS station.