تحلیل وضعیت فرونشست محدوده شهری همدان با استفاده از تصاویر راداری و ماهواره‌ای

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 10، دوره 11، شماره 4 - شماره پیاپی 44، بهمن 1401، صفحه 221-236   

نوع مقاله: ویژه نامه (چالش جهانی فرونشست زمین: مدیریت بحران یا بحران مدیریت)

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2022.76383.1217

نویسندگان

حمید گنجائیان¹؛ معصومه اسدی^{* 2}؛ فاطمه منبری³؛ عطرین ابراهیمی⁴

¹دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه تهران، تهران،‌ ایران

²گروه علوم اجتماعی - دانشگاه پیام نور - تهران - ایران

³دانشجوی دکتری دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

⁴دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

مخاطره فرونشست در طی سال­های اخیر، شهرهای زیادی ازجمله شهرهای مناطق خشک و نیمه­خشک ایران را با چالش جدی مواجه کرده است. شهر همدان ازجمله شهرهایی است که در معرض این مخاطره قرار دارد و به همین دلیل در این پژوهش به ارزیابی میزان فرونشست در محدوده این شهر پرداخته شده است. داده­های مورد استفاده در این تحقیق شامل تصاویر راداری سنتینل 1، تصاویر ماهواره لندست، مدل رقومی ارتفاعی 30 متر SRTM و اطلاعات مربوط به منابع آب زیرزمینی بوده است. ابزارهای مهم نیز تحقیق شامل ArcGIS، GMT و ENVI بوده است. این تحقیق به‌طورکلی در سه مرحله انجام شده است که در مرحله اول، نقشه­های کاربری اراضی منطقه مربوط به سال­های 1991 و 2020، تهیه و تحلیل شده است. در مرحله دوم وضعیت افت منابع آب زیرزمینی در محدوده مطالعاتی بررسی شده است و در مرحله سوم نیز با استفاده از تصاویر راداری و روش سری زمانی SBAS، میزان فرونشست منطقه در طی دوره زمانی سه‌ساله (2017 تا 2020) محاسبه شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، محدوده شهری و حاشیه شهری همدان سالانه با حدود 1 متر افت منابع آب و 7/. کیلومترمربع توسعه فیزیکی مواجه شده است. همچنین میزان فرونشست این محدوده در طی دوره زمانی سه‌ساله، بین 6 تا 98 میلی­متر بوده است که مطابق نقشه نهایی تهیه شده، مناطق غربی شهر همدان بین 60 تا 98 میلی­متر، مناطق مرکزی بین 30 تا 60 میلی­متر و بخش زیادی از مناطق شرقی آن بین 6 تا 30 میلی­متر فرونشست داشته است. با توجه به اینکه بیش­ترین میزان توسعه فیزیکی شهر همدان در طی سال­های اخیر، در مناطق غربی و حاشیه­ای این شهر بوده است؛ می­توان گفت که توسعه فیزیکی شهر همدان به‌موازات افت منابع آب زیرزمینی، عامل اصلی این فرونشست بوده است.

کلیدواژه‌ها

فرونشست؛ سنتینل 1؛ SBAS؛ همدان

مراجع

ابراهیمی، عطرین؛ قاسمی، افشان؛ گنجائیان، حمید؛ 1399. پایش میزان فرونشست محدوده شهری پاکدشت با استفاده از روش تداخل سنجی راداری. مجله جغرافیا و روابط انسانی. دوره 2. شماره 4. صص 41-29.

https://dorl.net/dor/20.1001.1.26453851.1399.2.4.3.1  

اسدی، معصومه؛ گنجائیان، حمید؛ جاودانی، مهناز؛ قادری­حسب، مهدیه؛ 1400. ارزیابی ارتباط بین عوامل طبیعی و میزان فرونشست در دشت ایوانکی با استفاده از تصاویر راداری. مجله هیدروژئولوژی. سال 6. شماره 1. صص 22-13.                                                          https://doi.org/10.22034/HYDRO.2021.13016

آمیغ­پی، معصومه؛ عربی، سیاوش؛ طالبی، علی؛ 1388. بررسی فرونشست یزد با استفاده از روش تداخل سنجی راداری و ترازیابی دقیق. مجله علوم زمین. سال ۲۰. شماره 77. صص 164-157.

https://doi.org/10.22071/gsj.2010.55368

بابایی، سیدساسان؛ خزایی، صفا؛ قاصرمبارکه، فروزان؛ ۱۳۹۶. پردازش سری زمانی تداخل سنجی تصاویر راداری COSMO-SkyMed به‌منظور محاسبه نرخ فرونشست در محدوده سازه­های زمینی و زیرزمینی در شهر تهران. نشریه علوم و فنون نقشه‌برداری. دوره ۷. شماره ۱. صص ۶۷-55.

 http://jgst.issge.ir/article-1-482-fa.html

خرمی، محمد؛ 1396. تخمین فرونشست مشهد با استفاده از تکنیک تداخل سنجی راداری و ارزیابی آن با توجه به مشخصات ژئوتکنیکی. پایان­نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه فردوسی. دانشکده مهندسی.

سازمان هواشناسی استان همدان؛ 1399. اطلاعات آماری مربوط به عناصر اقلیمی ایستگاه سینوپتیک همدان. http://www.sinamet.ir/indexdesktop.asp                                                                            

شریفی­کیا، محمد؛ 1391. تعیین میزان فرونشست زمین به کمک روش تداخل سنجی راداری (D-InSAR) در دشت نوق-بهرمان. مجله برنامه­ریزی و آمایش فضا. دوره 16. شماره 3. صص ۷۷-.55

https://www.sid.ir/paper/171911/fa

صالحی متعهد، فهیمه: حافظی مقدس، ناصر؛ لشکری پور، غلامرضا؛ دهقانی، مریم؛ ۱۳۹۸. ارزیابی فرونشست زمین به کمک تلفیق روش تداخل سنجی راداری و اندازه‌گیری‌های میدانی و مطالعه دلایل و اثرات آن بر شهر مشهد. نشریه زمین­شناسی مهندسی. سال ۱۳. شماره ۳. صص 462-435.

https://jeg.khu.ac.ir/browse.php?a_id=2686&sid=1&slc_lang=fa&ftxt=0   

صفاری، امیر؛ جعفری، فرهاد؛ 1395. سنجش مقدار و پهنه­بندی خطر فرونشست زمین با استفاده از روش تداخل سنجی راداری (مطالعه موردی: دشت کرج –شهریار). فصلنامه علمی ـ پژوهشی و بین-المللی انجمن جغرافیای ایران. سال 4. شماره 48. صص ۱۸۸-.۱۷۵.                                         https://www.sid.ir/paper/150233/fa

گنجائیان، حمید؛ ۱۳۹۹. مخاطرات ژئومورفولوژیک مناطق شهری.‌ روش­های مطالعه و راهکارهای کنترل آن. انتشارات انتخاب. ۱۴۴ صفحه.https://www.gisoom.com/book/11628118                                           

مرکز آمار کشور؛ 1395. گزارش اطلاعات جمعیتی استان همدان.https://www.amar.org.ir/                       

مقصودی، یاسر؛ امانی، رضا؛ احمدی، حسن؛ ۱۳۹۸. بررسی رفتار فرونشست زمین در منطقه غرب تهران با استفاده از تصاویر سنجنده سنتینل ۱ و تکنیک تداخل­سنجی راداری مبتنی بر پراکنش­گرهای دائمی. مجله تحقیقات منابع آب ایران، سال ۱۵. شماره ۱. صص ۳۱۳-۲۹۹.                        http://www.iwrr.ir/article_80494.html

نصیری، علیرضا؛ شریفیان عطار، رضا؛ 1398. کاربرد تداخل­سنجی رادار در مطالعه فرونشست، انتشارات مهر جالینوس، 294 صفحه.https://ketab.ir/book/e8eab4a3-5f96-476b-93d7-2d88644ba992                    

 

Abir, I. A., Khan, S.D., Ghulam, A., Tariq, S., Shah, M.T. 2015. Active tectonics of western Potwar Plateau–Salt Range, northern Pakistan from InSAR observations and seismic imaging. Remote Sensing of Environment, 168: 265-275. https:// doi.org/ 10.1016/ j.rse.2015.07.011

Aimaiti, Y.; Yamazaki, F.; Liu, W. 2018. Multi-Sensor InSAR Analysis of Progressive Land Subsidence over the Coastal City of Urayasu, Japan. Remote Sens, 10 (8). https://doi.org/10.3390/rs10081304

Bozzano, F., Esposito, C., Franchi, S., Mazzanti, P., Perissin, D., Rocca, A. 2015. Understanding the subsidence process of a quaternary plain by combining geological and hydrogeological modelling with satellite InSAR data: the acque albule plain case study. Remote Sensing of Environment. 168: 219–238. https://doi.org/10.1016/j.rse.2015.07.010

Bracegirdle, A., Mair, R., Hand Talor. N. 1993. Sub surface settlement profiles above Tunnels in clay, Geo technique journal, 43 (2): 315-320. https://doi.org/10.1680/geot.1993.43.2.315

Chen.C., Wang.C., Chen Kuo. L. 2010. Correlation between groundwater level and variations in land subsidence area of the Choshuichi Alluvial Fan. Taiwan. Engineering Geology, 115 (2): 122–131. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2010.05.011

Dinh Ho. T. M., Le. V. T., Thuy. L. T. 2015. Mapping Ground Subsidence Phenomena in Ho Chi Minh City through the Radar Interferometry Technique Using ALOS PALSAR Data, Remote Sensing, 7 (7): 8543-8562. https://doi.org/10.3390/rs70708543

Hanssen, R. F. 2001. Radar Interferometry: Data Interpretation and Error Analysis. Dordrecht. Kluwer Academic Publishers. https://doi.org/10.1007/0-306-47633-9

Ho, D. T. D., Tran, C. Q., Nguyen, A. D. and Le, T. T.  2016. Measuring ground subsidence in Hanoi city by radar interferometry. Science and Technology Development Journal, 19 (2): 122-129. https://doi.org/10.32508/stdj.v19i2.676

Huanyin, Y., Hanssen, R., Leijen, F. 2005. Marinkovicand, Land Subsidence Monitoring in City Area by Time Series Interferometric SAR Data, National Natural Science Foundation of China. KGW Project Report. https://www.academia.edu/15197645

Nguyen Hao, Q., Takewaka, S. 2019. Detection of Land Subsidence in Nam Dinh Coast by Dinsar Analyses, International Conference on Asian and Pacific Coasts, pp: 1287-1294. https://doi.org/10.1007/978-981-15-0291-0_175.

Zhao, Q., Ma. G., Wang. Q., Yang. T., Liu, M., Gao, W., Falabella, F., Mastro, P., Pepe, A. 2019. Generation of long-term InSAR ground displacement time-series through a novel multi-sensor data merging technique: The case study of the Shanghai coastal area, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, V 154: 10-27 https:// doi.org/ 10.1016/ j. isprsjprs. 2019.05.005