نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
گروه مهندسی نقشه برداری، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
چکیده
در ایران، گسترش ناپایدار شهری و برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی موجب تشدید و گسترش پدیده فرونشست در کلان‌شهرهایی مانند تهران، مشهد، اصفهان و شیراز شده است. به‌ویژه نواحی شهری شیراز، که دارای خاک‌های آبرفتی، تراکم بالای ساخت‌وساز و کاهش شدید سطح آب‌های زیرزمینی هستند، به یکی از کانون‌های اصلی فرونشست در جنوب کشور تبدیل شده‌اند.
با توجه به قابلیت بالای داده‌های راداری ماهواره Sentinel-1 در تحلیل تغییرات زمین و نقش مؤثر روش DInSAR در پایش سریع این پدیده، هدف این پژوهش، تحلیل الگوهای مکانی-زمانی فرونشست در نواحی شهری شیراز، بررسی عوامل طبیعی و انسانی مؤثر، و ارائه راهکارهایی برای کاهش مخاطرات و حمایت از توسعه پایدار شهری است.
در این پژوهش از ۲۴ تصویر راداری Sentinel-1A در مد IW با پلاریزاسیون VV در سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵ استفاده شد. تمامی پردازش‌ها در نرم‌افزار SNAP انجام گرفت. ابتدا داده‌ها با استفاده از فایل‌های POD تصحیح مداری و سپس کالیبراسیون رادیومتریکی برای استخراج Sigma0 انجام شد. برای کاهش نویز اسپکل از فیلتر Lee با پنجره ۷×۷ استفاده شد. سپس با انتخاب ۱۵ جفت تصویر با خطای زمانی کمتر از ۳۶۵ روز و خطای مکانی عمودی زیر ۱۵۰ متر، اینترفروگرام‌ها تولید و فرآیند Unwrapping با الگوریتم MCF-SNAPHU اجرا گردید. برای کاهش خطاهای اتمسفری، تصاویر با شرایط رطوبتی مشابه انتخاب، فیلتر Goldstein اعمال، ماسک توپوگرافی استفاده و تحلیل واریوگرام اجرا شد. تحلیل‌های آماری (میانگین، چولگی، کشیدگی، تحلیل مکانی Moran’s I و تحلیل رگرسیون چندمتغیره) برای بررسی اثر متغیرهای برداشت آب، نوع خاک، تراکم ساخت‌وساز و شیب زمین بر نرخ فرونشست انجام شد.
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Analysis and monitoring of land subsidence in eastern areas of Shiraz using DInSAR technique
نویسندگان [English]
- Parastoo Borzabadi
- Afsaneh Razaghpoor
- Mahdi Aslani
- Alireza Sharifi
Department of Geoinformtion and Geomatics Engineering, Facutly of Civil, Water, and Environment Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]
In Iran, unsustainable urban expansion and excessive extraction of groundwater resources have exacerbated and expanded the phenomenon of subsidence in metropolitan cities such as Tehran, Mashhad, Isfahan, and Shiraz. In particular, the urban areas of Shiraz, which have alluvial soils, high construction density, and a sharp decline in groundwater levels, have become one of the main centers of subsidence in the south of the country.
Considering the high capability of Sentinel-1 satellite radar data in analyzing land changes and the effective role of the DInSAR method in rapidly monitoring this phenomenon, the aim of this study is to analyze the spatial-temporal patterns of subsidence in urban areas of Shiraz, investigate the effective natural and human factors, and provide solutions to reduce risks and support sustainable urban development.
In this study, 24 Sentinel-1A radar images in IW mode with VV polarization were used in the years 2015 to 2025. All processing was performed in SNAP software. First, the data were orbitally corrected using POD files and then radiometrically calibrated to extract Sigma0. Lee filter with 7×7 window was used to reduce speckle noise. Then, by selecting 15 pairs of images with a time error of less than 365 days and a vertical spatial error of less than 150 meters, interferograms were generated and the Unwrapping process was performed with the MCF-SNAPHU algorithm. To reduce atmospheric errors, images with similar humidity conditions were selected, Goldstein filter was applied, topographic mask was used and variogram analysis was performed. Statistical analyses (mean, skewness, kurtosis, Moran’s I spatial analysis and multivariate regression analysis) were performed to investigate the effect of water withdrawal variables, soil type, construction density and land slope on the subsidence rate.
)