نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استاد، دانشکده مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
2 دانشجوی دکتری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران
3 دانشیار، دانشکده مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی
4 دانشیار، گروه جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
5 دانشجوی دکتری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران
چکیده
فرونشت سطح زمین از جمله مخاطرات محیطی است که بشر در دهه‌های اخیر به‌دلیل برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی در دشت‌ها با آن مواجه است. آبخوان دشت مرودشت نیز در سالهای اخیر به‌صورت چشمگیر با این پدیده روبهرو شده است. قرار گرفتن بناهای تاریخی مانند تخت جمشید در این آبخوان، مسئله بررسی فرونشست را حائز اهمیت می‌نماید. پژوهش حاضر، به بررسی رابطه بین میزان فرونشست و برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی در آبخوان مرودشت پرداخته است. در این پژوهش، به منظور بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی از روش زمین‌آمار کریجینگ و برای برآورد میزان فرونشست سطح زمین از روش تداخل‌سنجی تفاضلی راداری و از تصاویر راداری COSMO-SkyMed استفاده شد. نتایج نشان داد، میانگین افت سالیانه آب زیرزمینی برابر با 45 سانتی‌متر می‌باشد. از طرفی، بیشترین میزان فرونشست در منطقه کناره در بین بازه زمانی 1392.07.09 تا 1392.11.12 برابر 2.5 سانتی‌متر و حدود 15 درصد منطقه دارای نشستی کمتر از یک سانتی‌متر در این دوره زمانی می‌باشد. در این دشت با مقایسه نقشه افت سطح آب زیرزمینی و نقشه جابه‌جایی سطح زمین مشخص می‌شود، در نواحی که افت سطح آب زیرزمینی بیشتر بوده است، بیشترین میزان جابه‌جایی نیز رخ داده است و تقریبا به ازای هر 45 سانتی‌متر افت تراز آب زیرزمینی حدود یک سانتی‌متر زمین در این منطقه دچار نشست می‌شود. مقایسه بین وسعت و الگوی فرونشست حاصل از نتایج تکنیک تداخل‌سنجی راداری با موقعیت، تراکم چاه‌ها و برداشت آب‌های زیرزمینی در این دشت نشان می‌دهد که فرونشست درست در همان مناطقی که تراکم این چاه‌ها و برداشت از منابع آب زیرزمینی زیاد است، اتفاق افتاده است.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Surveying subsurface abandonment due to groundwater irregular removal using radar interferometry technique, Marvdasht Aquifer
نویسندگان [English]
- Aliasghar Alesheikh 1
- Zahra Chatrsimab 2
- Behzad Vosoghi 3
- Mahdi Modiri 4
- Mohammad Sadegh Pakdaman 5
1 Professor, GIS Engineering Department, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
2 PhD Student, Faculty of Natural Resources and Environmental, Science and Research, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Faculty of Geodesy and Geomatics Engineering Department, K.N. Toosi University of Technology, Iran
4 Associate Professor, GIS Department, Malek Ashtar University of Technology, Iran
5 PhD student , Faculty of Natural Resources and Environmental, Science and Research, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]
Earth's subsidence is one of environmental hazards that humankind faces in recent decades due to the extraction of groundwater resources in the plains. Over the past years, the desertification of plains in Iran has caused a great deal of economic and social damages to the country due to the decline in groundwater levels. Marvdasht Plain Aquifer has been significantly affected by this phenomenon in recent years. On the other hand, considering the location of historical monuments like Persepolis in this village, the issue of subsidence checking is important. Therefore, the present study investigates the relationship between the amount of groundwater extraction and subsidence situation in this region. In this study, Kriging statistical method was used to study the changes in groundwater level, and radar differential interferometry and COSMO-SkyMed radar images were used to estimate the rate of subsidence. Results showed that the average annual groundwater loss is 45 centimeters. On the other hand, the highest rate of subsidence in the oblast area is between 2.5 centimeters and about 15% of the area has a subsidence of less than one cm in the period from 2013/10/01 to 2014/02/01. Comparing the map of the groundwater level and the map of the earth's surface displacement, showed that the areas with the highest groundwater abundance have the highest displacement and ground falls about one cm for every 45 cm of groundwater level drop. Comparison between amplitude and subsidence pattern obtained from the results of radar interferometry technique with location, the density of wells and groundwater abstraction in this plain shows that subsidence has occurred in the same areas where the density of these wells and extraction of groundwater resources is high.
کلیدواژه‌ها [English]
- COSMO-SkyMed
- Fars Province
- Geostatistics
- Kriging
- Marvdasht Plain
- Abbasnejad, A., and A.R. Shahidasht. 2013. Vulnerability of Sirjan Plain due to aquifer over abstraction. Geography and Territorial Spatial Arrangement, 3(7): 23-43 (in Persian).
- Akbari, M., M.R. Jarge and H. Madani Sadat. Assessment of decreasing of groundwater-table using Geographic Information System (GIS), case study: Mashhad Plain Aquifer. Water and Soil Conservation, 16(4): 16-29 (in Persian).
- Bracegirdle, A., R. Mair and N. Hand Talor. 1993. Subsurface settlement profiles above tunnels in clay. Géotechnique, 43(2): 315-320.
- Ferretti, A., D. Colombo, A. Fumagalli and F. Novali. 2015. InSAR data for monitoring land subsidence: time to think big. Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences, 372: 331-334.
- Galloway, D., D.R. Jones and S.E. Ingebritsen. 1999. Land subsidence in the United U.S. Geological Survey Circular, 177 pages.
- Goldstein, R.M. and C.L. Werner. 1998. Radar interferogram filtering for geophysical applications. Geophysical Research Letters, 25: 4035–4038.
- Lashkaripour, G.R., M. Ghafoori and R. Rostami Barani. 2009. An investigation on the mechanism of earth-fissures and land subsidence in the western part of Kashmar Plain. Sedimentary Facies, 1(1): 25-39 (in Persian).
- Liu, P., Z. Li, T. Hoey, C. Kincal, J. Zhang, Q. Zeng and J.P. Muller. 2013. Using advanced InSAR time series techniques to monitor landslide movements in Badong of the Three Gorges region, China. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 21: 253-264.
- Miraee, S., H. Rahnama, M. Binesh and M. Eliasi. 2012. Geotechnical study of land subsidence due to groundwater abstraction and uncontrolled development. 1st National Conference on Civil Engineering, Zibakenar, Iran (in Persian).
- Mirshahi, F., M.J. Valadanzoe, M. Dehghani and M. Hashemi. 2013. Measurement of ground subsidence using radar interferometry technique using TerraSAR-X image. 20th Geomatics Conference, Tabriz (in Persian).
- Motagh, M., Y. Djamour, T. Walter, Z. Moosavi, S. Arabi and J. Zschau. 2006 Mapping the spatial and temporal pattern of land subsidence in the city of Toos, northeast Iran, using the integration of InSAR, continuous GPS and precise levelling. Geophysical Research Abstracts, 8, 07881.
- National Coal Board. 1975. Subsidence engineer’s handbook. National Coal Board Mining Department London, 111 pages.
- Rezaee, P. and A. Maleki. Forecast locations at risk of subsidence plain Kermanshah. 2016. Journal of Spatial Planning, 20(1): 20-36 (in Persian).
- Rokni, J., R. Hossinzadeh, G.R. Lashkaripour and S.A. Velayati. 2016. Survey of land subsidence, perspective and geomorphology developments in the denser plains, case study: Neyshabour Plain. Arid Regions Geographic Studies, 6(24): 21-38 (in Persian).
- Salehi, R., M. Ghafoori, G.R. Lashkaripour and M. Dehghani. 2013. Evaluation of land subsidence in southern Mahyar Plain using radar interferometry. Irrigation and Water Engineering, 3(11): 11-29 (in Persian).
- Sharifikia, M. 2000. Determining the extent and amplitude of land subsidence using radar interferometry (D-InSAR) method in Nogh-Bahrman Plain. The Journal of Spatial Planning, 16(3): 26-43 (in Persian).
- Song, R., H. Guo, G. Liu, Z. Perski, H. Yue, C. Han and J. Fan. 2015. Improved Goldstein SAR interferogram filter based on adaptive-neighborhood technique. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 12: 140–144.
- Waltham, A.C. 1989. Ground subsidance. Blackie, 202 pages.
- Yamani, M., E. Najafi and M.H. Abedini. 1999. Relationship between land subsidence and groundwater level drop in Qarabolagh Plain of Fars Province. Joghrafia Journal. 1: 19-36 (in Persian).
)