پایش نرخ جابجایی رانش زمین با استفاده از تکنیک پراکنش‌‌کننده‌‌های دائمی تصاویر راداری سنتینل 1 (مطالعه موردی: رانش مشایخ، شهرستان ممسنی فارس)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه جغرافیا و برنامه‌‌ریزی شهری، دانشگاه شهید باهنر کرمان

2 دانشیار، گروه جغرافیا و برنامه‌‌ریزی شهری، دانشگاه شهید باهنر کرمان

3 دانشجوی کارشناسی ارشد مخاطرات محیطی، دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

رانش زمین از جمله مخاطرات طبیعی است که به واسطه حرکات آرام، مستمر و تدریجی آن، پایش جابجایی و تغییرات آن مستلزم استفاده تکنیک‌‌های خاصی می‌‌باشد. در این راستا تکنیک تداخل سنجی پراکنش‌‌کننده‌‌های دائمی  با برخورداری از پوشش زمینی وسیع و نیز قدرت تفکیک زمانی و مکانی بالا، یکی از دقیق‌‌ترین و کم هزینه‌‌ترین فنون سنجش از دور، برای شناسایی و نمایش جابجایی-های بوجود آمده در سطح زمین است. از آنجایی‌‌که روستای مشایخ شهرستان ممسنی فارس چندین سال است که با معضل رانش زمین درگیر است و این پدیده باعث تخریب تدریجی خانه‌‌ها و مزارع روستاییان شده است، این پژوهش سعی دارد تا با استفاده از تکنیک مذکور جابجایی توده رانشی را مورد ارزیابی و پایش قرار دهد. بدین منظور 75 تصویر راداری از سنجده سنتینل 1 طی 3 دوره از سال 2014 تا 2019 انتخاب و با روش پراکنش‌‌کننده‌‌های دائمی پردازش گردید. بر اساس نتایج به دست آمده حداکثر نرخ جابجایی صورت گرفته در سطح توده رانشی از تاریخ 2 اکتبر 2014 تا 31 می 2016 به میزان 1/5 سانتیمتر در سال، طی زمان 18 جولای 2016 تا 28 دسامبر 2017 به میزان 3/5 سانتیمتر در سال و در طول زمان 9 ژانویه 2018 تا 27 جولای 2019 به 7/5 سانتیمتر در سال رسیده است. علاوه بر آن مساحت توده رانشی از 5/3 کیلومتر مربع به 4 کیلومتر مربع گسترش یافته است. نتایج پژوهش حاکی از جابجایی مداوم، مستمر و پیشرونده گستره رانشی مشایخ در منطقه مورد مطالعه می‌‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Monitoring of the Landslide Displacement Rate Using the PSI Technique of Sentinel 1 Radar Images (Case Study: Mashayekh Landslide, Mamasani city of Fars Province)

نویسندگان [English]

  • Ali Mehrabi 1
  • Mohsen Pourkhosravani 2
  • Sanaz Bazgir 3
1 Assistant Professor, Department of Geography and Urban Planning, Sciences, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2 Associate Professor, Department of Geography and Urban Planning, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
3 MSc. Student of Environmental Hazards, Department of Geography and Urban Planning, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده [English]

Landslide is one of the natural hazards in which monitoring the displacements and changes requires the use of special techniques due to its slow, continuous and gradual movements. In this regard, the PSI technique with extensive terrestrial coverage as well as high temporal and spatial resolution, is one of the most accurate and low-cost remote sensing techniques to identify and display displacements. Since the village of Mashayekh in the city of Mamasani in Fars has been facing the problem of landslides for several years, and this phenomenon has caused the gradual destruction of the houses and farms of the villagers, so, this research tries to evaluate and monitor the displacement of the landslide mass using the mentioned technique. For this purpose, 75 radar images of Sentinel 1 were selected during 3 periods from 2014 to 2019 and were processed by PSI method. Based on the obtained results, the maximum displacement rate at the landslide mass from October 2, 2014 to May 31, 2016 at the rate of 1.5 cm per year, during the period of July 18, 2016 to December 28, 2017 at the rate of 5.3 cm per year. And during the period from January 9, 2018 to July 27, 2019, it has reached 5.7 centimeters per year. In addition, the area of landslide mass has been expanded from 3.5 Km2 to 4 Km2. The results of the research indicate a continuous and progressive displacement in this mass in the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Landslide
  • Displacement Rate
  • The Permanent Scatters
  • Mashayekh Village
  • Sentinel 1 image

مراجع

روستایی شهرام، روستایی مهاسا، شریفی کیا محمد، یاراحمدی جمشید (1392)، کاربرد تداخل سنجی تفاضلی راداری در شناسایی و پایش زمین لغزش­ها، مطالعه موردی: حوزه آبخیز گرم چای میانه، نشریه علمی- پژوهشی مهندسی و مدیریت آبخیز، جلد 5، شماره 3، صص 198- 190.
شفیعی نجمهو زنگنه محمد علیو جمال آبادی جوادو مجرد زینبو (1398)، بررسی علل افت آبهای زیرزمینی دشت نورآباد ممسنی با تأکید بر نقش فعالیتهای تکتونیکی و بهرهبرداری از منابع آب زیرزمینی، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی سال نوزدهم، شماره 52 ، بهار 98، ص 235-254.
شیرانی کوروش، خوش­باطن محبوبه (1395)، بررسی و پایش زمین لغزش فعال با استفاده از روش تداخل سنجی تفاضلی راداری (مطالعه موردی: زمین لغزش نقل، سمیرم)، فصلنامه کواترنری ایران، سال 2، شماره 1، صص 53-65.
صحابی فرد ناهید، یساقی علی، گودرزی محمد قاسم (1394)، تحلیل ساختاری پاره گسل های جنوبی پهنه گسل عرضی کره بس در جنوب فیروزآباد،کمربند چین - رانده زاگرس، علوم زمین، سال 24، شماره 95، صص 181-190.
Agostini, A. (2012), the use of different remote sensing techniques for landslide characterization. PhD Thesis, Scuola di Dottorato in Scienze Della Terra, Dipartimento di Geoscienze, Università Degli Studi di Padova. 332 P.
Aslan, G., Foumelis M., Raucoules D., De Michele M., Severine Bernardie S., Cakir, Z. (2020), Landslide Mapping and Monitoring Using Persistent Scatterer Interferometry (PSI) Technique in the French Alps, Remote Sens. 2020, 12, 1305. https://doi:10.3390/rs12081305
Azizi, M. A., Marwanza, I., Amala, S. A., Hartanti, N. A. (2018), three dimensional slope stability analysis of open pit limestone mine in Rembang District, Central Java. Earth and Environmental Science 212:12-35.
Bovenga, F., Wasowski, J., Nitti, D.O., Nutricato R., Chiaradia, M.T. (2012), Using COSMO/SkyMed X-band and ENVISAT C-band SAR interferometry for landslides analysis. Remote Sensing of Environment, 119: 272-285.
Coquin, J., Mercier, D., Bourgeois, O., Feuillet, T., Decaulne, A. (2016), Is gravitational spreading a precursor for the Stífluhólar landslide (Skagafjörður, Northern Iceland)? Geomorphologie, 22(1): 9-24. https://doi.org/10.4000/geomorphologie.11295.
Del Soldato, M., Farolfi, G., Rosi, A., Raspini, F., Casagli, N. (2018), Subsidence Evolution of the Firenze-Prato-Pistoia Plain (Central Italy) Combining PSI and GNSS Data. Remote Sensing 10 (7): 1146. https://doi:10.3390/rs10071146.
Du, Z. Ge, L., Hay-Man, A., Li, X., Li, L. (2018), Monitoring of ground deformation in Liulin district, China using InSAR approaches. International Journal of Digital Earth, 11(3): 264-283.
Ferretti, A., Casagli, N. (2018), Continuous, Semi-Automatic Monitoring of Ground Deformation Using Sentinel-1 Satellites. Scientific Reports 8 (1). https://doi:10.1038/s41598-018- 25369-w.
Ferretti, A., Prati, C., Rocca, F. (2001), Permanent scatterers in SAR interferometry. IEEE Trans. on Geosci. Remote Sensing, 39 (1): 8 – 20.
Ferretti, A., Savio, G., Barzaghi, R., Borghi, A., Musazzi, S., Novali, F., Prati, C., Rocca, F. (2007), Submillimeter Accuracy of InSAR Time Series: Experimental Validation, Geoscience and Remote Sensing. IEEE Transactions, 45: 1142-1153.
Ferretti, D., Colombo, A., Fumagalli, F., Novali, M., Rucci, A. (2015), InSAR data for monitoring land subsidence: time to think big-proc-iahs.net.
Gabriel, A.K., Goldstein, R.M. Zebker, H.A. (1989), mapping small elevation changes over large areas: differential radar interferometry. Journal of Geophysical Research, 94: 9183-9191.
Hooper, A. (2006), Persistent Scatterer Radar Interferometry for Crustal Deformation Studies and Modeling of Volcanic Deformation. PH.D. thesis, Standford University.
Hooper, A. (2008), a multi-temporal InSAR method incorporating both persistent scatterer and small baseline approaches. Geophys. Res. Letters, 35: L1630.
Hooper, A., Bekaert, D. (2012), recent advances in SAR interferometry time series analysis for measuring crustal deformation. The International Journal of Integrated Solid Earth Siences, 514: 1-13.
Hooper, N., Bekaert, D., Spaans, K., Arikan, M. (2012), Recent advances in SAR interferometry time series analysis for measuring crustal deformation. Tectonophysics, 23: 514- 517.
Jebur, M.N., Pradhan, B., Tehrany, M.S. (2014), Detection of vertical slope movement in highly vegetated tropical area of Gunung pass landslide, Malaysia, using L-band InSAR technique, Geosciences Journal, 18(1):61-68.
Lin, C. H., Liu, D., Liu, G. (2019), Landslide detection in La Paz City (Bolivia) based on time series analysis of InSAR data, International Journal of Remote Sensing, 40:17, 6775-6795. https://doi.org/10.1080/01431161.2019.1594434
Lundgren, P. Usai, S., Sansosti, E., Lanari, R., Tesauro, M., Fornaro, G., Berardino, P. (2001), Modeling surface deformation observedwith synthetic aperture radar interferometry, at Campi Flegrei caldera. Journal of Geophysical Research, 106 (19): 355–366.
Nobile, A., Dille, A., Monsieurs, E., Basimike, J., Mugaruka Bibentyo, T., d’Oreye, N., Kervyn, F., Dewitte, O. (2018), Multi-Temporal DInSAR to Characterise Landslide Ground Deformations in a Tropical Urban Environment: Focus on Bukavu (DR Congo), Remote sensing, 10, 626; https://doi:10.3390/rs10040626.
Raucoules, D., de Michele, M., Aunay, B. (2020), Landslide displacement mapping based on ALOS-2/PALSAR-2 data using image correlation techniques and SAR interferometry: Application to the Hell-Bourg landslide (Salazie circle, La Réunion Island). Geocarto Int. 2020, 35, 113–127.
Refice, A., Spalluto, L., Bovenga, F., Fiore, A., Miccoli, M.N., Muzzicato, P., Pasquariello, G. (2019), Integration of persistent scatterer interferometry and ground data for landslide monitoring: The Pianello landslide (Bovino, Southern Italy). Landslides 2019, 16, 447–468.
Schlöge, R., Doubre, C., Malet, J.P., Masson, F. (2015), Landslide deformation monitoring with ALOS/PALSAR imagery: A D-InSAR geomorphological interpretation method, Geomorphology 231 (2015) 314–330.
Shia, X., Xub, Q., Zhang, L., Zhaob, K., Dongd, J., Jiange, H., Liaoc. M. (2019), Surface displacements of the Heifangtai terrace in Northwest China measured by X and C-band InSAR observations. Engineering Geology 259, (2019), 105181. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2019.105181
Van Westen, C., Karel, N., Damen, M., Lubsynska, M. (2009), Multi-hazard risk assessment: guide book, Enschede, The Netherlands, ITC, www.itc.nl.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 02 اردیبهشت 1399
  • تاریخ بازنگری: 01 آبان 1399
  • تاریخ پذیرش: 22 آذر 1399
  • تاریخ اولین انتشار: 22 آذر 1399
  • تاریخ انتشار: 01 شهریور 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار