شناسایی مناطق دارای فرسایش شدید خاک با استفاده از همدوسی تداخل‌سنجی راداری ماهواره سنتینل- 1 (منطقه مورد مطالعه: استان خوزستان)

فرسایش خاک پدیده ای است که پیامدهای مخرب و جبران ناپذیری بر زندگی بشر دارد. از این رو انجام اقدامات مدیریتی در جهت کنترل/کاهش این پدیده در مناطق درگیر فرسایش شدید، ضرورت دارد. تحقق این امر مستلزم شناسایی مناطقی است که درگیر فرسایش خاک شدید است؛ زیرا امکان اجرای طرح های حفاظت خاک در همه مناطق وجود ندارد و مناطق دارای فرسایش شدید در اولویت انجام اقدامات حفاظت خاک قرار دارند. آشکارسازی مناطق دارای فرسایش مبتنی بر روش های میدانی بسیار دشوار و هزینه بر بوده و با محدودیت های فراوانی روبروست. بنابراین امروزه بهره گیری از قابلیت های داده های سنجش از دور اهمیت یافته است. بطورکلی این پژوهش، مناطق با فرسایش شدید را با استفاده از تجزیه و تحلیل تصاویر همدوسی حاصل از تکنیک تداخل سنجی راداری (insar) مبتنی بر سری زمانی تصاویر سنتینل 1 استخراج می کند. به منظور پیاده سازی رویکرد پیشنهادی، محدوده ای از استان خوزستان به عنوان یکی از مناطق با نرخ فرسایش خاک زیاد مورد مطالعه قرار گرفت. یکی از عوامل از دست رفت یا کاهش همدوسی در insar می تواند فرسایش خاک شدید ناشی از جدا شدگی و جا به جایی ذرات خاک از بستر باشد. زیرا جدا شدن ذرات خاک از بستر و جا به جایی آن باعث تغییر ویژگیهای سطح و در نتیجه تغییر در برهمکنش سیگنال رادار با  سطح گردیده و در نتیجه مقدار همدوسی در insar در اثر فرسایش کاهش می یابد. بر این اساس در مطالعه حاضر از طریق شناسایی و جداسازی سایر عوامل تاثیر گذار در کاهش همدوسی مانند آب، پوشش گیاهی و توپوگرافی، مناطق با فرسایش خاک شدید با استفاده از سری زمانی یک ساله (98-1397)  تصاویر سنتینل-1 استخراج شد. اعتبارسنجی نتایج بر اساس نقشه معتبر فرسایش خاک استان خوزستان حاکی از آن است که بیش از 86% از مناطق با فرسایش شدید استخراج شده منطبق بر واقعیت است. همچنین سازگاری مناطق فرسایش شدید استخراج شده با جنس و مقاومت سازندهای مختلف زمین شناسی در منطقه، بر اعتبار نتایج این مطالعه تاکید می کند. 

detection of areas with severely eroded soils using sentinel-1 interferometric sar coherence (study area: khuzestan province)

abstractsoil erosion has devastating and irreversible consequences for human life. hence, supportive measures are necessary to reduce and control soil erosion in the most affected areas. achieving this goal requires detecting severely soil-eroded areas (ssea), because it is not possible to implement supportive measures throughout the area. detection of ssea using field-based methods is very difficult, costly, and faces various limitations. to deal with it, taking advantage of remote sensing data capabilities has been widely attention today. the interaction of the radar signal with the surface roughness changes can be evaluated through interferometric synthetic aperture radar (insar) coherence changes. in fact, soil erosion causes the movement of soil particles and decreases insar coherence. accordingly, the aim of this study is to detect ssea in khuzestan province as one of the areas with high soil erosion rates using a processed time series of sentinel-1 insar coherence from 2018 to 2020. the map of ssea was obtained by detecting and excluding other effective factors causing insar coherence reduction, such as water, vegetation, and topography. validation of the results based on comparison with the valid soil erosion map of the study area revealed that 86% of ssea detected by the proposed method are consistent with the ground reality. also, the compatibility of ssea with the genus and resistance of different geological formations in the region emphasizes the validity of the results.