آشکارسازی و پایش پدیده فرونشست زمین با استفاده از روش پراکنده سازهای دائمی(PS-InSAR) مطالعه موردی: دشت شبستر- صوفیان

کلید واژگان: فرونشست زمین، روش پراکنده سازهای دائمی( PSI)، پارامترهای محیطی، دشت شبستر- صوفیان.

چکیده  

فرونشست زمین یکی از مخاطرات جدی در دشت‌های ایران است. این مخاطره امروزه اکثر کشورهای خشک و نیمه‌خشک و حتی مرطوب سراسر دنیا را درگیر کرده است. از جمله دشت‌های درگیر این پدیده، دشت شبستر- صوفیان در استان آذربایجان شرقی است که با گسترش سطح زیر کشت و افزایش فعالیت‌های کشاورزی، و خشکسالی‌های اخیر، میزان بهره برداری از آب‌های زیرزمینی در این دشت افزایش‌یافته و همین مسئله سبب افت آب زیرزمینی و بروز مخاطره فرونشست در این دشت شده است. به‌منظور برنامه‌ریزی ﺑﺮای ﻛﺎﻫﺶ ﺧﻄﺮات ﻧﺎﺷﻲ از ﻓﺮوﻧﺸﺴﺖ زﻣﻴﻦ، ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻣﻨﺎﻃﻖ ﭘﺮﺧﻄﺮ و ﻣﺴﺘﻌﺪ وﻗﻮع اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪه ﺿﺮوری اﺳﺖ. در این تحقیق ابتدا با استفاده از تصاویر راداری با فرمت SLC مدار Descending سنجنده Sentinel-1 میزان فرونشست سالانه دشت به روش تداخل سنجی PSInSAR محاسبه شد. بدین‌صورت که پس از تهیه تصاویر و پیش‌پردازش‌ها توسط پکیج خودکار Snap2StaMPS، تداخل نگار‌های موردنظر تهیه‌شده و سپس با استفاده از روش تداخل سنجی PSInSAR در STAMPS، نقشه میزان سرعت جابجایی سالانه منطقه تهیه‌شده است. ماکزیمم نرخ فرونشست در این دشت 7/94- میلی‌متر از تاریخ ژانویه 2016 تا دسامبر 2020 به کمک روش تداخل سنجی راداری PSI برآورد شده است. بر اساس نتایج PSI، بیش‌ترین میزان فرونشست منطقه در مناطق شرقی و میانی و غربی محدوده بوده است که منطبق بر کاربری کشاورزی- باغی و سکونتگاهی می‌باشد. همچنین مدل تلفیقی Fuzzy-AHP نیز به‌منظور شناسایی مناطق مستعد فرونشست به کار گرفته شد. برای تحقق این هدف، تعداد 7 لایه اطلاعاتی شامل شیب، ارتفاع، واحدهای ژئومورفولوژی، فاصله از رودخانه، کاربری اراضی، لیتولوژی و افت منابع آب زیرزمینی تهیه‌شده است. از بین لایه‌های اطلاعاتی مذکور، لایه افت آب زیرزمینی بیشترین وزن را به خود اختصاص داده‌شده است. در نهایت نقشه پتانسیل مناطق مستعد فرونشست تهیه‌شده است. بر اساس نتایج مدل Fuzzy-AHP، مناطق شرقی و غربی و میانی منطقه موردمطالعه به دلیل ارتفاع و شیب کم، افت زیاد منابع آب زمینی، نوع کاربری و لیتولوژی، پتانسیل بالایی ازنظر وقوع مخاطره فرونشست دارد. با اعمال روش درون‌یابی IDW بر روی‌داده‌های مربوط به چاه‌ها طی 18 سال اخیر، مقدار افت آب بین 01/0 تا 7/4 متر به دست آمد. هیدروگراف واحد آبخوان منطقه نیز از طریق تحلیل داده‌های چاه‌های مشاهده‌ای و تیسن بندی آنها محاسبه گردید که میزان افت آب‌های زیرزمینی این منطقه بین سال‌های 1380 تا 1398، حاکی از میانگین افت 2/4 متری در محدوده مطالعاتی داده است.