چکیده:
استقرار اغلب سکونتگاههای شهری و روستایی ایران در مجاورت مناطق کوهستانی باعث شده تا احتمال وقوع ناپایداریهای دامنهای و جابجایی زمین یکی از چالشهای پیشروی برنامهریزان شهری محسوب گردد. در این پژوهش با استفاده از تصاویر راداری سنتینل 1، طی بازه زمانی سه ساله (از تاریخ 06/ 01/ 2016تا 21/ 12/ 2018)، با استفاده از روش تکنیک سری زمانی SBAS در نرمافزار GMTSAR ، نقشه جابجایی و ناپایداری دامنهای زمین در محدوده شهر پردیس تولید شدهاند. در همین راستا پتانسیل خطر وقوع حرکات دامنهای، در قالب مدل تلفیقی AHP - منطق فازی، با بهرمندی از متغیرهای شیب، جهت شیب، ارتفاع، رودخانه، گسل، لیتولوژی و راه ارتباطی مورد ارزیابی قرار گرفتهاند. در پایان نتایج تکنیک سری زمانی و مدلسازی مقایسه و تحلیل های لازم ارائه شدهاند. نتایج حاصله بیانگر آنند که؛ بخشهای جنوبی شهرهای پردیس، رودهن و بومهن که بر مخروط افکنهها استقرار یافته اند، به ترتیب 35-، ۳1-و 29- میلیمتر در سال فرونشست و بخشهای شمالی 25 میلیمتر بالاآمدگی داشتهاند. نتایج مدلسازی نشان داد که بیش از 40 درصد محدوده در معرض وقوع زمین لغزش بوده که حدود ۷۰ درصد از آنها بر مناطق ناپدار حاصل از تکنیک راداری همپوشانی دارند. این تحقیق کارآیی تکنیک راداری در ارزیابی و اعتبارسنجی مدلسازی AHP - منطق فازی را بخوبی نمایان نمود
Nowadays, given the rapid growth of population, development of infrastructure is inevitable and the pressure of human needs on the soil and exploitation of areas around cities in rural areas are increasing. Access to surface water, fertile soil, groundwater, access to transit roads, etc. have made establishing of new cities compulsory despite the environmental hazards in those areas.
Land deformation as an environmental hazard may be related to tectonic activities such as earthquakes, faults, volcanoes, landslides and anthropogenic processes such as groundwater exploitation, which threaten urban areas. Land surface subsidence is recognized as a potential problem in many areas. This phenomenon is most often caused by human activities, mainly from the removal of subsurface water. Also, Iran with rough and mostly mountainous topography, have a high potential for landslides and instability of slopes.
Pardis new city in the east part of Tehran is one of the areas most prone to Domain Instabilities. The location of the city and its expansion toward the steep slopes have made it susceptible to all kinds of natural hazards, so the main purpose of the study is investigate the potential of landslide and subsidence in Pardis.
Material and Methods
This research consists of two stages: first, ground surface deformation was estimated using radar interferometry technique. Then, landslide susceptible zoning was carried out using Fuzzy and AHP methods.
We applied SBAS algorithm to the 27 SAR images of the Sentinel-1 satellite, in ascending orbit for the time period of 2016. 01. 06. -2018. 12. 21. The first step of the SBAS procedure involves the selection of the SAR data pairs to generate the interferograms; the selected images are characterized by a small temporal and spatial separation (baseline) between the orbits in order to limit the noise effect usually referred to as decorrelation phenomena. The second step of the procedure involves the retrieval of the original (unwrapped) phase signals from the modulo-2 π restricted (wrapped) phases directly computed from the interferograms.
In the next stage, landslide susceptibility zones have been evaluated using both fuzzy logic and analytical hierarchy process (AHP) models, as a weighting technique to explore landslide susceptibility mapping. In the modelling process, eight causative variables including aspect, slope degree, altitude, distance from the road, distance from the fault, distance from the river, lithology and land use were identified for landslide susceptibility mapping.
In fuzzy logic the degree of membership of variables may be any real number from 0 (non-membership) to 1 (full membership) which reflects a degree of membership (Zadeh, 1965). By contrast, in Boolean logic, the truth values of variables may only be the integer values 0 or 1. After Fuzzification of all layers, since the causative factors are not the same value, the AHP method to determine the weights was performed. The AHP methodology consists of pairwise comparison of all possible pairs of factors. The relative rating for the dominance between each pair of factors was guided by expert knowledge. After obtaining weight of each factors, these weights are multiplied in the map calculated by fuzzy membership.
Results and Discussion
We used 27 c-band sentinel-1 images for the 2016-2018 period and the Small BAseline Subset (SBAS) approach to investigate land deformation in Pardis. Result of the deformation map of Pardis show that the northern part is uplifted with an annual rate of 25 mm/yr. The uplift of the northern part can be attributed to tectonic factors and the southern part of the basin subsided with an annual rate of -35 mm/yr. Thereafter landslide susceptibility areas have been evaluated. Geomorphological variables (slope, aspect, elevation, river) , geology variables (lithology, fault) and anthropogenic variables (land use, roads) have been used for generation of the landslide susceptible map. The results of the landslide susceptible map indicate that the northern part of the Pardis basin have a high potential for landslides. Landslide susceptible map is classified into five classes: very high, high, medium, low and very low.
Medium to very high susceptible class covered 40% of the study area which overlay on uplifting areas resulting from radar technique.
Conclusion
SBAS time series method has been used to detect ground surface deformation and vertical movements. This method is based on an appropriate combination of multi look DInSAR Interferograms. Deformation map indicate that northern part of the basin, uplifted and southern part subsided. The cities of Pardis, Roodehen and Boomehen in the southern part, subsided a mean rate of respectively -35, -31 and -29 mm/year. The northern part uplifted with a mean rate of 25 mm/year which can be attributed to tectonic activity. Then, the landslide susceptibility map was created using both Fuzzy and AHP methods. The result show that more than 40% of the basin is exposed to landslides. The results of both methods SBAS time series analysis, landslide susceptibility mapping, demonstrated domain instabilities in northern part of the basin. As a result, identifying instable areas seems necessary for the urban development of the Pardis.
خلاصه ماشینی:
مدل سازی ناپایداری های دامنه ای با استفاده از تحلیل سری زمانی تصاویر راداری با تکنیک SBAS مجتبی یمانی ١*،لیلا حیدریان ٢، ابواقاسم گورابی ٣، مهران مقصودی 4 ١- دکتری ژئومورفولوژی دانشگاه تهران دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران دانشکده جغرافیا ٢- دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی دانشگاه تهران دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران دانشکده جغرافیا ٣- دکتری دانشگاه تهران دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران دانشکده جغرافیا ٤- دکتری دانشگاه تهران دانشکده جغرافیا،دانشگاه تهران دانشکده جغرافیا دریافت : ٩٨/١١/٩ پذیرش :٩٩/٧/٩ چکیده استقرار اغلب سکونتگاه های شهری و روستایی ایران در مجاورت مناطق کوهستانی باعث شده تا احتمال وقوع ناپایداری های دامنهای و جابه جایی زمین یکی از چالش های پیش روی برنامه ریزان شهری محسوب شود.
این روش به دلیل دقت و سرعت بالای پردازش و همچین کم هزینه بودن ، از روش های مؤثر دربررسی تغییرات شکل زمین محسوب می شود (بابایی و همکاران ، ١٣٩٥)، به همین دلیل در این تحقیق به منظور ارزیابی میزان جابه جایی عمودی زمین در منطقه مورد مطالعه از روش تداخل سنجی راداری و سری زمانی SBAS استفاده شده است .
در ادامه به تشریح مراحل کار پرداخته شده است : (به تصویر صفحه مراجعه شود) شکل ٢: فلوچارت بخش ها و مراحل تحقیق الف - ارزیابی میزان جابه جایی سطح زمین : داده های راداری مورد استفاده در این پژوهش جهت تعیین میزان جابه جایی سطح زمین ، شامل ٢٧ تصویر ماهواره سنتینل (A-١ Sentinel)، نوع IW١، فرمت SLC٢، پولاریزاسیون VV طی بازٔە زمانی ٢٠١٦/٠١/٠٦ تا ٢٠١٨/١٢/٢١ (جدول ١) می باشد.