بررسی فرونشست زمین با استفاده از روش تداخل‌سنجی تفاضلی راداری: مطالعه موردی دشت سرمشهد

رشد جمعیت به همراه گسترش فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی باعث افزایش تقاضای آب و برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی گردیده ‌است که ازجمله آثار آن پدیده فرونشست می‌باشد. روش‌های گوناگونی برای بررسی فرونشست زمین وجود داشته ولی امروزه از تکنیک‌های سنجش از دور استفاده می‌شود که ابزاری قدرتمند، ارزان و با دقت مناسب جهت سنجش بزرگ مقیاس و سریع فرونشست می‌باشد. هدف از این پژوهش، اندازه‌گیری میزان فرونشست دشت سرمشهد با استفاده از روش تداخل‌سنجی تفاضلی راداری و سنجش اثرات عوامل موثر بر وقوع این پدیده است. در جهت نیل به هدف مذکور، مجموعه داده ماهواره‌ای سنتینل-1 در مسیر پایین‌رو، در بازه زمانی یکساله به جهت بررسی میزان جابه‌جایی زمین مورد استفاده قرارگرفت. پردازش تصاویر راداری نشان‌دهنده حداقل و حداکثر میزان جابه‌جایی در محدوده به ترتیب 293/0- و 003/0 متر در سال می‌باشد. سپس نوسانات سطح آب آبخوان سرمشهد نیز با استفاده از داده‌های 13 چاه مشاهده‌ای طی بازه زمانی هشت ساله مورد بررسی قرارگرفته است. ارزیابی انجام شده حاکی از بیشینه افت 6.84 متری در شمال محدوده است، بطوری‌که در کل دشت، میانگین سالانه افت 31.4 سانتی‌متر می‌باشد. نتایج این پژوهش نمایانگر همبستگی خوب بین نقشه‌های فرونشست و افت سطح آب است. همچنین در بررسی صحرایی انجام‌شده در بخش شمالی دشت، فروچاله‌هایی با قطر سه تا هشت متر مشاهده شد که تطابق بسیار خوبی با نقشه فرونشست منطقه دارند. در همین راستا و با توجه به شواهد موجود، دو عامل افت سطح آب زیرزمینی و وجود سنگ‌های‌کربناته در زیر رسوبات آبرفتی، بیشترین نقش را در وقوع این مخاطره ایفا می‌کنند. از سوی دیگر هم‌مکانی بروز بیشینه افت سطح آب و فروچاله‌ها در بخش شمالی به عنوان ناحیه بحرانی با شهر باستانی غندجان (شهر باستانی مربوط به دوره ساسانیان) زنگ خطری است که اقدامات سریع در خصوص کاهش میزان فرونشست را می‌طلبد.

investigating land subsidence using differential radar interferometry technique: a case study of sarmashhad plain

the growth of the population along with the expansion of agricultural and industrial activities has caused an increase in the demand for water and excessive exploitation of groundwater resources, among the effects of which is the phenomenon of subsidence. there have been various methods to investigate land subsidence, but nowadays, remote sensing techniques are implemented, which are powerful, low-cost, and accurate tools for large-scale land subsidence measurement. this study aimed to quantify the subsidence rate of sarmashhad plain using differential synthetic aperture radar interferometry (dinsar) and evaluating the effects of effective factors the occurrence of this phenomenon. to achieve the mentioned goal, the satellite data set sentinel-1 on the descending pass was used to study the ground displacement in one year. the processing of radar images shows the minimum and maximum amount of displacement in the range, -0.293 and 0.003 meters per year, respectively. then, the water table variation of the sarmeshhad aquifer was studied using the data from 13 piezometric wells over eight years. the evaluation indicates a maximum drop of 6.84 meters in the north of the study area so that in the whole plain, the annual average drop is 31.4 cm. the results of this research show a good correlation between subsidence and groundwater drop maps. also, in the field survey conducted in the northern part of the plain, sinkholes with a diameter of three to eight meters were observed, which match very well with the subsidence map of the region. in this regard and according to the available evidence, two factors, the drop in the groundwater and the presence of carbonate rocks under the alluvial sediments, play the most key role in the occurrence of this hazard. on the other hand, the co-location of the maximum groundwater drop and sinkholes in the northern part as a critical area with the ancient city of ghandjan (an ancient city from the sasanian dynasty) is a warning that calls for quick measures to reduce the amount of subsidence.