پایش جابجایی ارتفاعی زمین و تحلیل اثرات ژئومورفولوژیکی آن با استفاده از داده های دورسنجی

پیشینه و هدف زلزله یکی از مهم ‌ترین وقایع طبیعی است که هر ساله خسارات مالی و جانی فراوانی در سراسر جهان از خود به جای می‌ گذارد. زلزله عبارت است از لرزش زمین در اثر آزادسازی سریع انرژی که اغلب موارد در اثر لغزش در امتداد یک گسل در پوسته زمین اتفاق می‌ افتد. در اثر رخداد زمین لرزه ناپایداری های زمین شناختی ژئوتکنیکی بسیاری مانند ریزش‌ های سنگی متعدد، لغزش های خاکی و سنگی، جریان واریزهای و گل روانه، فرونشست غارهای آهکی، روانگرایی و گسیختگی گسترشی روی می دهد. یکی از مهم ‌ترین اثرات زمین ‌لرزه جابجایی زمین و تغییرات مورفولوژی حاصل از آن است. برآورد میزان جابجایی زمین و پایش تغییرات مورفولوژی این پدیده به ‌منظور مدیریت بحران یکی از اقدامات اساسی بعد از وقوع زلزله محسوب می ‌گردد. در دهه‌ های اخیر، تلاش ‌های گسترده ‌ای جهت پایش تغییرات و جا به‌ جایی پوسته زمین صورت گرفته است. با ترازیابی دقیق و مشاهدات زمینی، می‌ توان تغییرات را با دقت زیاد اندازه‌ گیری کرد که اندازه ‌گیری زمینی مستلزم هزینه و به ‌صورت نقطه‌ ای و پراکنده قابل ‌اندازه‌ گیری است. استفاده از فن ‌آوری سنجش ‌از دور در علوم مختلف زمین به دلیل پوشش وسیع تصاویر ماهواره ای، بهنگام بودن تصاویر و هزینه پایین آن نسبت به روش های زمینی بسیار متداول است. یکی از کاربردهای سنجش ‌از دور نمایش و کنترل جابجایی های پوسته زمین در اثر عواملی چون زلزله، رانش، فرونشست است. استفاده از تصاویر ماهواره‌ ای راداری و روش تداخل سنجی راداری، به دلیل پوشش گسترده و تصویر برداری دوره ای و با استفاده دقتی در حدود سانتی‌ متر، ابزار مناسبی جهت در پایش تغییرات پوسته زمین است. در حال حاضر تصاویر ماهواره‌ های منظومه ماهواره sentinel1، که از سال 2014 توسط آژانس فضایی اروپا به‌ صورت رایگان در اختیار عموم قرارگرفته است و نیز به‌ طور مداوم نیز در حال تصویربرداری است، ابزاری مناسب جهت پایش زلزله پایش تغییرات پوسته زمین است. در تحقیق حاضر جهت نیل به هدف فوق با استفاده از داده‌ های ماهواره ای و تکنیک تداخل سنجی راداری، به بررسی میزان تغییر شکل پوسته زمین ناشی از حرکات بعد از لرزه ای شهرستان سرپل ذهاب پرداخته ‌شده است.مواد و روش ها در این پژوهش با استفاده از تکنیک تداخل سنجی راداری، میزان تغییر شکل ناشی از حرکات بعد لرزه شهرستان سرپل ذهاب در بازه زمانی 7 روزه 2017/11/11 تا 2017/11/17 بعد از وقوع زلزله با استفاده از داده های راداری (s_1aiwslc)، با بیس لاین مکانی 100 متر و تجزیه ‌و تحلیل در نرم ‌افزار snap santinel ، arcgis و گوگل ارث استفاده ‌شده است.نتایج و بحث بررسی نتایج تغییر شکل پوسته زمین پس از زمین‌لرزه نشان می دهد؛ بیشترین میزان فرونشست زمین در شمال، شمال غرب شهر سرپل ذهاب (حدود 90 سانتی‌متر جابجایی عمودی پوسته زمین) به سمت غرب، و بالاآمدگی زمین در اطراف کانون زلزله (شمال ازگله)، حدود 30 سانتی ‌متر جابجایی عمودی پوسته زمین (به‌طرف دربندی خان) به وقوع پیوسته است. اثرات فرونشست و بالاآمدگی پوسته زمین ناشی از زلزله در محدوده منطقه موردمطالعه علاوه بر تغییرات مرفولوژیکی در سطح منطقه بر روی هیدرولوژی منابع آب منطقه نیز اثرگذار بوده است. به ‌عنوان ‌مثال زلزله باعث تغییرات محسوس کاهشی حجم آب در سد تنگه حمام و افزایش حجم منابع آب ‌در رودخانه سیروان شده است.نتیجه گیری نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از تکنیک تداخل سنجی راداری علاوه بر این‌که می ‌تواند ابزار کارآمدی در برآورد میزان جابجایی پوسته زمین قلمداد گردد، می تواند در برآورد نسبتاً دقیق تغییرات کمی منابع آب حاصل از جابجایی پوسته زمین استفاده گردد.

Grounddisplacement monitoring and geomorphological effects analysis using remote sensing data

Background and Objective An earthquake is one of the most important natural events that cause a lot of financial and human losses every year around the world. An earthquake is an earthquake caused by the rapid release of energy, which often occurs due to landslides along a fault in the earth’s crust. Earthquakes cause many geologicalgeotechnical instabilities such as multiple rockfalls, soil and rock landslides, runoff and mud flow, subsidence limestone caves, liquefaction, and expansion rupture. One of the most important effects of an earthquake is the displacement of the earth and the resulting morphological changes. Estimating the rate of land displacement and monitoring the morphological changes of this phenomenon in order to manage the crisis is one of the basic measures after the earthquake. In recent decades, extensive efforts have been made to monitor changes and displacements of the Earth’s crust. With accurate alignment and ground observations, changes can be measured with great accuracy, which ground measurements are costly and can be measured sporadically. The use of remote sensing technology in the various earth sciences is very common due to the wide coverage of satellite images, the timeliness of the images, and its low cost compared to terrestrial methods. One of the applications of measurement is to show and control the movements of the earth’s crust due to factors such as earthquake, drift, subsidence. The use of radar, satellite images, and radar interferometry methods, due to extensive coverage and periodic imaging and with an accuracy of about cm, is a good tool to monitor changes in the Earth’s crust. Satellite imagery of the Sentinel1 satellite system, which has been made available to the public free of charge by the European Space Agency since 2014 and is currently being continuously imaged, is a good tool for earthquake monitoring. A radar imaging technique is a new tool used for the discovery and display of land subsidence.  In the present perusal, in order to achieve the above purpose, using satellite data and radar interferometry technique, the deformation of the earth’s crust due to postseismic movements in Sarpolzahab city has been investigated. Materials and Methods In this paper, using radar imagery, the deformation field due to the seismic dimension of the county is obtained from 11/ 11/ 2017 to 17/11/2017 using radar data (S _ 1 A IW), with a baseline of 100 m.Results and Discussion Examination of the results of deformation of the earth’s crust after an earthquake shows; The highest rate of land subsidence in the north, northwest of SarpoleZahab city (about 90 cm vertical displacements of the earth’s crust) to the west, and land elevation around the epicenter (north of the herd), about 30 cm vertical displacements of the earth’s crust (towards Darbandi Khan) It has happened. The effects of subsidence and uplift caused by the earthquake in the study area in addition to morphological changes in the area have also affected the hydrology of water resources in the area. For example, earthquakes have caused significant changes in the volume of water in the Strait of Hammam dam and increased the volume of water resources in the Sirvan river.Conclusion The results of this study showed that the use of radar interferometry technique, in addition to being an efficient tool in estimating the rate of crustal displacement, can be used in relatively accurate estimation of quantitative changes in water resources resulting from crustal displacement.