مطالعه فرونشست دشت خرمدره با استفاده از تكنيك تداخلسنجي راداري و بررسي مخاطرات آن

Khoramdarreh Subsidence Estimation Using SAR Interferometry and Investigation its Risks

در اين تحقيق، به منظور بررسي رخداد پديده فرونشست زمين (تعيين نرخ، محدوده و تغييرات زماني آن) در دشت خرمدره، از تكنيك تداخل‌سنجي راداري استفاده شد. به همين منظور، تصاوير ماهواره ENVISAT اخذ شده در بازه زماني 2005-2003 ابتدا پردازش شده و سپس ميدان جابجايي در منطقه با روش آناليز سري زماني، بر اساس پراكنش‌گرهاي پايدار محاسبه شد. ميدان جابجايي، بيانگر بيشينه تغيير شكل برابر با 35 ميلي‌متر بر سال، در راستاي دور‌ شدن از ماهواره را نشان مي‌دهد. براي بررسي نرخ فرونشست در سال‌هاي اخير نيز، تصاوير Sentinel S1 اخذ شده در بازه زماني 2017-2014 پردازش و ميدان جابجايي در منطقه، با روش آناليز سري زماني خط مبناي كوتاه تعيين شد. نتايج حاصله، بيانگر بيشينه نرخ سرعت 49 ميلي‌متر برسال در راستاي خط ديد ماهواره در دشت خرمدره است. با فرض عدم وجود تغييرشكل مسطحاتي، بيشينه فرونشست رخ‌داده 41 ميلي‌متر بر سال، در بازه زماني 2003 تا 2005 و 69 ميلي‌متر بر سال در بازه زماني 2017-2014 است. نتايج حاصل از پروفيل ترازيابي دقيق عبوري از دشت خرمدره نيز، بيانگر بيست سانتي‌متر بر سال در طي دو اپك مشاهداتي 2005-1985 است. همچنين ايستگاه GPS ثابت خرمدره نيز، نشانگر افزايش نرخ فرونشست از 16 ميلي‌متر بر سال در بازه زماني 2009-2006 به 36 ميلي‌متر بر سال در بازه زماني 2013-2009 و افزايش آن به 51 ميلي‌متر بر سال، در بازه زماني 2017-2013 است. نتايج حاصل از داده‌هاي ژئودتيك (تداخل‌سنجي راداري، GPS و ترازيابي دقيق)، بيانگر افزايش نرخ فرونشست در اين دشت است. در ادامه، نتايج به دست آمده از فرونشست با استفاده از سيستم‌ اطلاعات مكاني (GIS)، با لايه‌هاي كاربري اراضي و نيز چاه‌هاي منطقه مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج اين بخش، نشان‌دهنده بالا‌بودن تراكم كاربري اراضي كشاورزي و نيز چاه‌هاي بهره‌برداري در منطقه است. همچنين با استفاده از تحليل‌هاي مكاني، مخاطرات احتمالي فرونشست در منطقه مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج به دست‌آمده در اين بخش نيز، بيانگر تأثيرپذيري قسمتي از مسير خطوط راه‌آهن، راه‌هاي اصلي و بزرگراه‌ از فرونشست است. ‌

Subsidence is a downward motion of ground surface with small horizontal displacement vector. It may happen due to natural factors or human activities. In Iran, subsidence may occur because of the human activities and excessive extraction of groundwater resources. In this study, we applied Synthetic aperture Radar Interferometry (InSAR) to investigate the rate of subsidence. We estimated the rate of subsidence in Khoramdareh plain using Permanent Scattering (PS) for the duration time 2003-2005. The mean velocity map indicated that the subsidence is occurring with the rate of 35 mm/yr in direction of Satellite Line of Sight. Afterward, we used Geospatial Information System (GIS) to evaluate subsidence relation with agricultural lands and wells in the case study area. Also the risks of subsidence are investigated in the area using GIS abilities. The results show some parts of the railways, main roads and highways are affected by subsidence.