تلفیق داده‌های GPS و InSAR برای بهبود دقت نظارت بر جابجایی سدها (منطقه مورد مطالعه: سد گیوی - ایران)

نوع مقاله : مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه نقشه برداری ، آموزشکده فنی و حرفه ای سماء ، اردبیل، ایران.

2 کارشناس ارشد ژئودزی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

10.30469/jnace.2020.128663

چکیده

یکی از شایع­ترین پدیده­های طبیعی که باعث فرونشست و نیز تغییر شکل و جابجایی می­شود، زمین لغزش است. با توجه به این نکته اهمیت کشف جابجایی در مناطق حساسی مانند سد و منطقه اطراف آن، افزایش می­یابد. در حال حاضر تداخل­سنجی راداری یکی از بهترین تکنیک­ها برای ارزیابی تغییرشکل زمین می­باشد. اما این روش به تنهایی برای سازه­هایی که تغییر شکل و جابجایی افقی دارند مناسب نیست. در این پژوهش به منظور افزایش دقت و کارایی بیشتر در کشف نقاط ناپایدار، از تلفیق تصاویر راداری و مشاهدات ماهواره­ای GPS بر روی منطقه سدگیوی در بازه زمانی 2017 تا 2019 استفاده کرده­ایم. با استفاده از تحلیل سِری زمانی خط مبنای کوتاه (SBAS)، انجام آنالیز پایداری نقاط به روش IWST و سرشکنی به روش کلاسیک مشخص شد که این دو روش می­توانند مکمل بسیار خوبی برای کشف نقاط جابجا شده و نیز اعتبارسنجی نتایج باشند. بطوری که هر دو روش نقاط یکسانی را روی بدنه سد و نقاط خارج سد شناسایی کردند که میزان جابجایی ارتفاعی و مسطحاتی در نقاط مذکور گواه بر این نتیجه است. از میان این نقاط در منطقه اطراف سد GR4 دارای بیشترین جابجایی به اندازه 57/5 میلی­متر و در راستای خط دید ماهواره حاصل از تداخل­سنجی راداری 61/1- میلی­متر در سال و نقطه P9 روی بدنه سد دارای بیشترین جابجایی به اندازه 06/9 میلی­متر و در راستای خط دید ماهواره حاصل از تداخل­سنجی راداری 96/1 میلی­متر در سال می­باشد. همچنین باید خاطر نشان کرد با کاهش فاصله بین ایستگاه­های GPS و نقاط پیکسلی، دقت بطور چشمگیری افزایش می­یابد. 

کلیدواژه‌ها


[1]- Scaioni, M., Marsella, M., Crosetto, M.,  Tornatore, V., and Wang, J., 2018, Geodetic and remote-sensing sensors for dam, Deformation monitoring sensors, 18, 3682.
[2]- Massonnet, D., and Feigl, K. L., 1998, Radar interferometry and its application to changes in the Earth's surface, Reviews of geophysics, 36, 4, 441-500.
[3]- Luo, Q., Perissin, D., Lin, H., Zhang, Y., and Wang, W., 2014, Subsidence monitoring of tianjin suburbs by TerraSAR-X persistent scatterers interferometry, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 7, 5, 1642–1650.
[4]- Ruiz-Armenteros, A. M., Lazecky, M., Hlaváčová, I., Bakoň, M., Delgado, J. M., Sousa, J. J., and Perissin, D., 2018, Deformation monitoring of dam infrastructures via spaceborne MT-InSAR, The case of La Viñuela (Málaga, southern Spain), Procedia Computer Science, 138, 346-353.
[5]- Othman, A. A., Al-Maamar, A. F., Al-Manmi, D. A. M., Liesenberg, V., Hasan, S. E., Al-Saady, Y. I., and Khwedim, K., 2019, Application of DInSAR-PSI Technology for Deformation Monitoring of the Mosul Dam, Iraq, Remote Sensing, 11, 22, 26-32.
[6]-Javadi, P., and Vosoghi, B., 2016, Stability Analysis of Deformation Monitoring Network Points Using Sub network Analysis, Geospatial Engineering Journal. 7, 2, 25-38.
[7]- Javadi, P., 2017, Detecting the Unstable Points in Deformation Monitoring Geodetic Networks in Analysis Method of Sub network, Modern Applied Science, 11, 3, 61-75.
[8]- Javadi, P., 2016, Measurement and Monitoring of Structures Deformation with Geodetic Methods, 1st National Conference of Geospatial Information Technology, Tehran, Iran.
[9]- Kreemer, C., Hammond, W. C., and Blewitt, G., 2018, A robust estimation of the 3D interpolate deformation of the North American plate from GPS, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 123, 4388– 4412. https://doi.org/10.1029/2017JB015257
[10]- Berardino, P., Fornaro, G., Lanari, R., and Sansosti, E., 2002, A new algorithm for surface deformation monitoring based on small baseline differential SAR interferograms, IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, 40, 11, 2375-2383.
[11]- Lee, C. W., Lu, Z., Jung, H. S., Won, J. S., and Dzurisin, D., 2006, Surface deformation of Augustine Volcano, 1992–2005, from multiple-interferogram processing using a refined small baseline subset (SBAS) interferometric synthetic aperture radar (InSAR) approach, 453-465.
[12]- Jung, H. S., Lee, C. W., Park, J. W., Kim, K. D., and Won, J. S., 2008, Improvement of small baseline subset (SBAS) algorithm for measuring time-series surface deformations from differential SAR interferograms, Korean Journal of Remote Sensing, 24, 2, 165-177. 
[13]- Xie, H., and Zhong L., 2018, Combining InSAR and GPS to Determine Transient Movement and Thickness of a Seasonally Active Low‐Gradient Translational Landslide, Geophysical Research Letters, 45, 3, 1453-1462.
[14]- Simonetto, E., and Durand, S., 2014, Combination of INSAR and GNSS Measurements for Ground Displacement Monitoring, journal of Procedia Technology, 16, 192-198.
[15]- Dogan, A. H., Tunalioglu, N., and Erdogan, B., 2018,  Evaluation of the GPS Precise Point Positioning technique during the 21 July 2017 Kos-Bodrum (East Aegean Sea) Mw 6.6 earthquake, Arabian Journal of Geoscience, 11, 775. https://doi.org/10.1007/s12517-018-4140-z