بازیابی میدان سرعت جابجایی سه بعدی با استفاده از پراکنش گرهای دائمی تداخل سنجی راداری (مطالعه موردی فرونشست شهر اصفهان)

تداخل‌سنجی راداری در سال‌های اخیر به عنوان ابزاری مفید و کارآمد در بررسی تغییرات سطح زمین مورد استفاده قرار گرفته‌است. در این روش اکثر مناطق زمین تحت پوشش تصاویر راداری قرار گرفته اند. در این پژوهش با تحلیل سری زمانی داده‌های تداخل سنجی راداری، میدان جابجایی سه‌بعدی شهر اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، تعداد 169 تصویر ماهواره‌ای sentinel-1a در یک مدار بالاگذر و دو مدار پایین‌گذر از ژانویه سال 2017 تا دسامبر سال 2021 برای فواصل زمانی یک ماهه مورد استفاده قرار گرفت. این تصاویر مربوط به سه مدار مختلف ماهواره است و در نتیجه امکان سه‌بعدی‌سازی میدان جابجایی فراهم گردید. نتایج این پژوهش که از پردازش سری زمانی insar به دست آمده‌است با نتایج حاصل از داده‌های 4 ایستگاه gps واقع در مناطق 12 ، 13 ، 14 و اجلاس سران، مورد ارزیابی قرار گرفت که مشابهت در نتایج حاصل از این داده‌ها با مولفه ارتفاعی داده‌های تداخل سنجی راداری، صحت این نتایج را تایید می نماید. پس از انجام پردازش‌ها و محاسبات مربوطه، بیشترین مقدار متوسط فرونشست برابر با 131 میلی‌متر بر سال در شمال شرق اصفهان کشف گردید. این پدیده در حال ورود به مناطق مرکزی شهر می‌باشد که می‌تواند در آینده مشکلاتی از جمله ایجاد فروچاله‌ها در سطح خیابان‌های شهر، آسیب به بافت مسکونی به وجود آورد و همچنین آسیب جدی به آثار تاریخی و گردشگری مهم این شهر وارد کند.

retrieval of 3d displacement velocity field using persistent scatterer interferometry: a case study of isfahan city subsidence

in recent years, radar interferometry has emerged as a valuable and efficient tool for investigating changes in the earth’s surface. this method allows for the coverage of most areas of the earth with radar images. in this research, we investigated the three-dimensional displacement field of isfahan city by analyzing the time series of radar interferometry data. to achieve this, we used 169 sentinel-1a satellite images in one ascending and two descending directions, acquired between january 2017 and december 2021, with one-month intervals. these images were acquired in three different orbits, allowing for the possibility of 3d retrieving the displacement field. the results obtained from insar time series processing were compared with those of four stations located in regions 12, 13, 14, and ejlas of isfahan municipal gnss networks. the similarity between the results of gnss data and radar interferometry confirmed the accuracy of our findings. the precision of estimating the horizontal components was 7.09 cm in the north-south direction and 3.39 cm in the east-west direction. the height component had an accuracy of 1.17 cm. our analysis identified the highest average amount of subsidence, equal to 131 mm per year, in the northeast of isfahan. this phenomenon is spreading towards the central areas of the city and may lead to future problems, including sinkhole formation on city streets, damage to the residential fabric, and severe damage to important historical and tourism monuments in the city. abundant radar data can facilitate continuous monitoring of critical points for subsidence analysis. in areas with low coherence, installing a corner reflector can aid in measuring the amount of subsidence.