Hydrophysics

Hydrophysics

Investigating the Subsidence of Zanjan Plain and its Relationship with the Drop in the Level of Groundwater Levels using Radar Images of Envisat Satellite between 2003 and 2010

Document Type : Original Article

Authors
Islamic Azad University, South Tehran Branch
Abstract
In this paper, the applicability of the Persistent Scatterer (PS) time series analysis method is investigated in determining the rate and pattern of the area affected by subsidence in Zanjan plain in the period 2003 to 2010. The radar data used consists of two ENVISAT ASAR data sets related to the17 number of 464 descending track and 9 number of 228 ascending track, on which after processing data with Stamps Program, PS method was performed on them. After eliminating the error sources, based on the results of the time series obtained, continuous and significant subsidence were observed in this region. PS time series for track 228 specify maximum subsidence range of about 40mm/y between 2004-2010 and track 464 specify maximum subsidence range of about 35mm/y between 2003-2005. The analysis of the results with the water level information of the region over a similar time period shows a strong dependence between groundwater depletion and subsidence.
 
Keywords

[1] اکبری وحید. نظارت بر فرونشست زمین ناشی از استخراج بی‌رویه آب‌های زیرزمینی در دشت مشهد با استفاده از سری زمانی تکنیک تداخل‌سنجی راداری و مقایسه با مشاهدات ژئودتیک] پایان‌نامه کارشناسی ارشد.[ تهران: دانشکده فنی مهندسی؛ دانشگاه تهران؛ 1387.
[2] USGS (United State Geological Survey)[Internet]. Research and Review Information Located Assess on September 2011.Available from http://water.usgs.gov/ogw/pubs/fs00165
[3] تابناک. در مورد فرونشست زمین بیشتر بخوانید [اینترنت]. نشانی اینترنتی:
[4] فولادی مقدم، نگین. آشکارسازی تغییر شکل سطحی بر پایه تداخل‌سنجی تفاضلی رادار در میدان نفتی آغاجاری. مجله علوم زمین. تابستان 90؛(80)20: 103 - 112.
[5] Qiu Z, Jiang T, Zhou L, Wang C, Luzi G. Study of subsidence monitoring in Nanjing City with small-baseline InSAR approach. Geomatics, Natural Hazards and Risk. 2019 Jan 1;10(1):1412-24.
[6]Hu B, Yang B, Zhang X, Chen X, Wu Y. Time-Series Displacement of Land Subsidence in Fuzhou Downtown, Monitored by SBAS-InSAR Technique. Journal of Sensors. 2019 May 19;2019.
[7] Zhang Y, Liu Y, Jin M, Jing Y, Liu Y, Liu Y, et al. Monitoring land subsidence in Wuhan city (China) using the SBAS-InSAR method with radarsat-2 imagery data. Sensors. 2019 Jan;19(3):743.
[8] شریفی‌کیا محمدرضا. تعیین میزان و دامنه فرونشست زمین به کمک روش تداخل‌سنجی راداری (D-InSAR) در دشت نوق-بهرمان. برنامه‌ریزی و آمایش فضا.1391؛ (16)3: 77-55.
[9] حقیقت مهر پریسا. مطالعۀ فرونشست سطح زمین ناشی از استخراج آب‌های زیرزمینی و چاه‌های نفتی به کمک تداخل‌سنجی راداری [پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد]  .تهران: دانشکده ژئودزی و ژئوماتیک؛ دانشکده صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی؛ 1386.
[10] محمدی آرمان. ارزیابی تراکم مخزن و فرونشست سطح میادین هیدروکربوی با استفاده از روش تداخل‌سنجی تفاضلی رادار و مدل‌سازی ژئومکانیکی: مطالعة موردی میدان نفتی درود [پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد]. شاهرود: مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک؛ دانشگاه صنعتی شاهرود؛ 1389.
[11] Anderssohn J, Wetzel HU, Walter TR, Motagh M, Djamour Y, Kaufmann H. Land subsidence pattern controlled by old alpine basement faults in the Kashmar Valley, northeast Iran: results from InSAR and levelling. Geophysical Journal International. 2008 Jul 1;174(1):287-94.
[12] Dehghani M, Valadan Zoej MJ, Entezam I, Mansourian A, Saatchi S. InSAR monitoring of progressive land subsidence in Neyshabour, northeast Iran. Geophysical Journal International. 2009 Jul 1;178(1):47-56.
[13] صالحی رضا. بررسی فرونشست دشت مهیار جنوبی با استفاده از روش تداخل‌سنجی راداری. مجله مهندسی آبیاری و آب ایران. بهار 1393، (3)11; 47-57.
[14]موسوی بفروئیه سید مرتضی. استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری برای نظارت بر فرونشست زمین ناشی از برداشت بی‌رویه آب زیرزمینی در دشت یزد-اردکان (1385-1390). وزارت علوم، تحقیقات و فناوری؛ دانشکده علوم پایه؛ دانشگاه یزد؛ 1392.
[15] امیراحمدی ابوالقاسم. تعیین مناطق فرونشست احتمالی دشت اردبیل با استفاده از GIS. نشریۀ جغرافیا و برنامه‌ریزی. زمستان 1392، مقاله 1، (46)17 :25-1.
[16] بابایی سید ساسان. آنالیز سری زمانی تصاویر راداری، با استفاده از روش‌های طول خط مبنا کوتاه (SBAS) و پراکنش‌کننده‌های دائمی (PS) در تعیین نرخ فرونشست دشت قزوین. نشریۀ علمی پژوهشی علوم و فنون نقشه‌برداری. 1395؛(4)5.
[17]زهرا حاجب. بررسی فرونشست دشت قم با استفاده از روش تداخل‌سنجی راداری. مجموعه مقاله‌های هجدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران؛ اردیبهشت 1397. ص. 352-355.
[18] احمدی نعیمه. مطالعه فرونشست دشت خرمدره با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری و بررسی مخاطرات آن. مجله سنجش‌ازدور و GIS ایران. پاییز1397؛ (3)10.
[19] شرکت آرکا. تصاویر ماهواره‌ای و انواع آن [اینترنت]. مطالب تخصصی؛ سپتامبر 2017؛ نشانی اینترنتی:
www.arcamap.com تصاویر-ماهواره-ای-و-انواع-آن//
[20] Singh LP. Application of SAR interferometry in landslide studies with special reference to generation of input data for statistical susceptibility assessment. Netherlands: ITC; 2003.
[21]امین جعفری سعید. پایش و مدل‌سازی تغییر شکل و جابه‌جایی سدهای خاکی با ترکیب روش تداخل‌سنجی تصاویر راداری و روش‌های عددی (آنالیز المان محدود) [ پایان‌نامه کارشناسی ارشد]. تهران: دانشکده فنی مهندسی؛ دانشگاه تهران؛ 1393.
[22]سعادتمند یحیی. تداخل‌سنجی راداری (InSAR) و عوامل مؤثر بر آن[  سمینار کارشناسی ارشد] . زنجان: دانشکده فنی مهندسی، گرایش ژئودزی؛ دانشگاه زنجان؛ 1395.
[23] Zhou X, Chang NB, Li S. Applications of SAR interferometry in earth and environmental science research. Sensors. 2009 Mar;9(3):1876-912.
[24] Goudarzi MA. Detection and measurement of land deformations caused by seismic events using InSAR, sub-pixel correlation and inversion techniques[master’s thesis]. University of Twente Faculty of Geo-Information and Earth Observation (ITC); 2010 Jan.
[25] فرمانداری شهرستان خرمدره. شهرستان خرمدره[اینترنت]. مارس 2020. نشانی اینترنتی:
www.fa.Wikipedia.org/wiki/شهرستان خرمدره
[26] رفعتی رؤیا. فرونشست زمین در کمین دشت‌های زنجان[اینترنت]. مهر 1396. نشانی اینترنتی:
www.irnna.ir/news/82704556/       فرونشست-زمین-در        کمین-دشت‌های زنجان

  • Receive Date 13 September 2019
  • Revise Date 20 May 2020
  • Accept Date 29 April 2020