چکیده:
زمین لغزشها یکی از رایجترین و خطرناکترین تهدیدات طبیعی در جهان هستند که باعث خسارات قابل توجه و زیانهای اقتصادی میشوند. شناسایی و نظارت بر زمین لغزشها، دو جنبه تحقیق قابل توجه برای تحلیل زمین لغزشها است. امروزه، پردازش تداخلسنجی راداری یکی از ابزارهای موثر در پایش زمینلغزشها است. روش پراکنشگر دائمی (PSI) یکی ازتکنیکهای پیشرفته تداخلسنجی بوده که باعث بهبود دقت نتایج نسبت به سایر روشهای متداول تداخلسنجی شده است. هدف اصلی این تحقیق، آشکارسازی و پایش زمینلغزشهای زیرحوزه اهرچای با استفاده از روش پراکنشگر دائمی (PSI) بوده است. دادههای مورد استفاده شامل 22 تصویر ماهوارهای ENVISAT-ASAR در مدار پائینگذر بوده است. نتایج حاصل از پردازش تداخلسنجی راداری با مشاهدات زمینی از طریق GPS سه فرکانسه مقایسه گردید. در حالیکه نتیجه مشاهدات بیانگر عدم فعالیت توده لغزشی دوپیق بود ولی نتایج پردازش اینترفرومتری نشان داد که سطح تودهه لغزشی دوپیق هنوز هم فعال است. محاسبه نرخ جابجایی سطح زمین در PS شاسایی شده در سطح توده لغزشی مورد نظر نشان داد که متوسط سالانه نرخ تغییرات سطح زمین در این توده لغزشی 4/ 12 میلیمتر در سال در بازه زمانی 2003 تا 2010 بوده است. لازم است احتمال ناپایداریهای دامنهای موجود در منطقه، با بکارگیری تکنیکهای جدید پردازشی و دادههای بروز و قابل دسترس راداری بررسی شده و نتایج حاصله جهت انجام اقدامات مقتضی در اختیار برنامهریزان و مدیران قرار گیرد.
Introduction
Landslides are one of the most common and dangerous threats in the world that generate considerable damage and economic losses. Landslides detection and monitoring are two important research aspects of landslides analysis. There are different geodetic and non-geodetic methods to measure slope instability. Geodetic methods includes ground observations via GPS, Total Station and laser scanners. Observation based on mentioned methods provide accurate and continuous measurements at limited points in unstable regions, but none of them has the ability to determine the extent and pattern of spatial unstable regions. On the other hand, the repetition of each of these methods, especially when it is intended for a large area, is very costly and time-consuming. The existence of such constraints has always been one of the fundamental challenges faced by researchers in relation to precise measurements and spatial monitoring of land surface changes. Due to the fact that landslides directly affect the surface of the earth, the use of remote sensing techniques in instability studies of the slopes seems to be very suitable. Among the remote sensing techniques, radar interferometry (InSAR) , capable of working in all weather conditions and the duration of night and day, is one of the most effective and efficient techniques for detecting and monitoring the steady change of the earth's surface. Of course, the lack of spatial and temporal correlations in available radar images limits the use of conventional radar interferometry to monitor the displacement of ground level. Persistent Scatter Interferometry (PSI) is the advanced InSAR technique which has significantly improved upon traditional InSAR methods by increasing the accuracy of results (millimeter scale precision). The main objective of this project was to detection and monitoring of Ahar Chai sub basin landslides based on PSI technique.
Matherials & Methods
This landslide with an area of about 42 hectares is located near the village of Dupiagh, located in Ahar city and 22 km on the Ahar-Varzaghan axis, in East Azarbaijan province, Iran. The geographical coordinates of the study area is N38 29´ and E46 49´.
For detection and monitoring of the landslide, the PSIn-SAR method was implemented on 22 ASAR images (with descending orbital modes) recorded between October, 20030502 and 20100709 by ENVISAT satellite in VV Polarization.
For detection and monitoring of Dupiagh landslide, the PSInSAR method was implemented on mentioned ASAR images. SARscape5. 2 software on the platform of ENVI 5. 3 was employed to process the radar images and to extract the persistent scatterers.
The PSInSAR processing technique was performed within five stages including: (1) selection of master image or connection graph selection. (2) Interferometry or interferometric workflow stage consisting of co-registration and differential interferogram generation parts. (3) First step inversion for selection of the candidate persistent scatterer points. (4) Inversion: second step including phase unwrapping and filter implementation stages. (5) Geocoding or conversion of the phase into displacement. Finally, The PSInSAR method results compared with dual-frequency -GPS measurement.
Discussion of Results & Conclusions
Based on the ASAR images processing by PSInSAR method, results showed that some parts of Dupiagh landslide are still active and displacement rate of the this landslide was obtained 12. 4 mm/year duration of 2003 to 2010. While, the ground surface displacement velocity was estimated between 58 to -22. 5 mm/year in the Ahar Chaiy sub basin duration the mentioned period.
The results of GPS measurement indicated that the Dupiagh landslide was inactive duration of observation baseline.
Differential RADAR Interferometry (DInSAR) method in detection and monitoring of landslides has been reported in numerous studies. Also, the study suggests that PSInSAR is a powerful technique to determine displacement and spatial pattern of landslides.
خلاصه ماشینی:
جمشید یاراحمدی ١ * 2 احد حبیب زاده 3 مالک رفیعی 4 کریم عباس زاده رفتارسنجی توده لغزشی دوپیق در حوزه آبخیز اهرچای با استفاده از روش پردازش پراکنشگرهای ثابت تداخل سنجی راداری و GPS سه فرکانسه تاریخ دریافت : ١٣٩٨/٠٣/٢٦ تاریخ پذیرش : ١٣٩٨/٠٧/٠٩ چکیده زمین لغزش ها یکی از رایج ترین و خطرناکترین تهدیدات طبیعی در جهان هستند که باعث خسارات قابل توجه و زیان های اقتصادی می شوند.
در سال های اخیر روش های نوینی بر پایه روش تداخل سنجی راداری ارائه شده است که تنها از نقاطی که در 5- Landslide طول زمان ویژگیهای بازپراکنشی نسبتا ثابتی دارند با عنوان پراکنش کننده های دائمی ٦ برای پایش جابه جایی سطح زمین استفاده میکنند.
روش پردازشی PSInSAR بر روی تصاویر بالاگذر سنجنده ALOS PALSAR (٢٠٠٦ تا ٢٠١٠) و تصاویر پایین گذر سنجنده ENVISAT ASAR (٢٠٠٣ تا ٢٠١٠) جهت آشکارسازی و پایش زمین لغزش های رخ داده در منطقه نوقول ١٠ توسط (٢٠١٩) Shirani and Pasandi به کار گرفته شده و نتایج حاصله را با مشاهدات سیستم جهانی ناوبری ماهواره ای (GNSS١١) ارزیابی کرده اند.
با توجه به قابلیت های روش پردازشی اینترفرومتری راداری و بالاخص روش پیشرفته پراکنشگرهای دائمی (PSI)، در تحقیق حاضر از روش اخیر در آشکارسازی و پایش زمین لغزش دوپیق در حوضه اهرچای استفاده شده است .
(به تصویر صفحه مراجعه شود) شکل ٢: نقشه توپوگرافی توده لغزشی دوپیق به همراه جانمایی نقاط رفتارسنجی در سطح آن Figure 2: Topographic map of dopiagh landslide with monitoring benchmarks نتیجه گیری در تحقیق حاضر، بر مبنای کم ترین مقدار خط مبناهای عمودی، زمانی و داپلر، تصویر ٢٠٠٧٠٥١١ به عنوان تصویر پایه انتخاب شده و ٢١ تصویر دیگر نسبت به این تصویر در راستای برد٢٢ ثبت هندسی شدند.