Environmental analysis of land subsidence and its hazards in Asadabad plain, Hamadan, Iran"

Document Type : Applied Article

Authors

1 Department of Physical Geography, Phd Student, Faculty of Earth Science, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

2 Department of Physical Geography, Faculty of Earth Science, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

10.22059/jhsci.2024.377484.827

Abstract

Today, the phenomenon of subsidence has affected many regions of the world, including densely populated cities in arid and semi-arid regions, and has caused a lot of damage. The phenomenon of subsidence is imperceptible and gradual, and in the long term it causes a lot of damage to agricultural lands as well as urban areas. Considering the many negative effects that the subsidence phenomenon has on human activities and man-made phenomena including buildings and facilities, not paying attention to it can be associated with many human and financial losses. Based on this, it will be very important to monitor the amount of land subsidence in order to reduce the negative effects and also to control its development process, and it is necessary to regularly estimate the subsidence process of the areas. Due to the fact that the phenomenon of subsidence occurs imperceptibly and its monitoring requires high precision, therefore, new methods should be used to monitor this risk. One of the methods that has received a lot of attention in recent years is the radar interferometry method, which has high accuracy and speed in processing information and monitoring changes in the earth's surface. Accordingly, in this research, this method is used. It will be used to evaluate the subsidence of Asadabad Plain. According to the mentioned cases, in this research, using radar images and radar interferometry method, the state of subsidence and its trend in Asadabad Plain and the analysis of the geomorphological factors affecting its occurrence have been evaluated.

Keywords


[1] ابراهیمی، عطرین؛ قاسمی، افشان؛ و گنجائیان، حمید (1399). پایش میزان فرونشست محدودۀ شهری پاکدشت با استفاده از روش تداخل‌سنجی راداری. جغرافیا و روابط انسانی، 2‌(4)، 29-41.
[2] اطهری، محمدعلی؛ عزیزی، حمیدرضا؛ هاشمی، سیدشهاب؛ و هنری، حمیدرضا (1401). بررسی رابطۀ بین میزان تغییرات سطح زمین در اثر فرونشست و آب زیرزمینی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای Sentinel-1 و مدل‌های آماری (منطقۀ مورد مطالعه: دشت ورامین). علوم و مهندسی آب و فاضلاب، 7‌(1)، 34-43.
[3] آقانباتی، سیدعلی (1385). زمین‌شناسی ایران. انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
[4] آقایاری، لیلا؛ عابدینی، موسی؛ و اصغری ‌سراسکانرود، صیاد (1401). برآورد میزان فرونشست با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری و پارامترهای آب‌های زیرزمینی و کاربری اراضی (مطالعۀ موردی: دشت اردبیل). پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، 11‌(1)، 117-132.
[5] حقیقت مهر، پریسا؛ ولدان زوجی، محمدجواد؛ صاحبی، محمودرضا؛ و دهقانی، مریم (۱۳۹۱). اندازه‌گیری فرونشست دشت هشتگرد ناشی از استخراج آب‌های زیرزمینی با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری. همایش ژئوماتیک، تهران، سازمان نقشه‌برداری کشور.
[6] دهقانی، مریم (139۳). ارائه الگوریتمی جدید برمبنای تکنیک تداخل‌سنجی راداری به‌منظور پایش فرونشست سطح زمین ناشی از استخراج آب‌های زیرزمینی. مهندسی فناوری اطلاعات مکانی، 2‌(2)، 61-73.
[7] صدیقی، مرتضی؛ و گودرزی، رامین (۱۳۹۵). تعیین فرونشست زمین در منطقۀ نظرآباد هشتگرد با استفاده از الگوریتم SBAS. همایش ملی ژئوماتیک، سازمان نقشه‌برداری کشور، ۲۳.
[8] عابدینی، موسی و محمدزاده شیشه‌گران، مریم (1401)، تغییرات کاربری اراضی و ارتباط آن با سطح آب‌های زیرزمینی و مخاطرات آن (مطالعۀ موردی: شهرستان ملارد)، مدیریت مخاطرات محیطی، 9‌(1)، 31-44.
[9] علی‌دادیانی، بهاره؛ زارع، مهدی؛ درستیان، آرزو؛ اشجع ‌اردلان، افشین؛ و حسینی، سیدکیوان (1402)، ارزیابی تأثیر فرونشست بر روند لرزه‌خیزی دشت ورامین و دشت شهریار با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای. مدیریت مخاطرات محیطی، 10(2)، 137-151.
[10] قهرودی ‌تالی، منیژه؛ خدامرادی، فرهاد؛ و علی‌نوری، خدیجه (1402)، تأثیر افت آب‌های زیرزمینی بر مخاطرات فرونشست زمین در دشت دهگلان، استان کردستان، مدیریت مخاطرات محیطی، 10‌(1)، 57-70.
 [11] گنجائیان، حمید؛ قاسمی، افشان؛ ابراهیمی، عطرین؛ و اسدپور، زهرا (1398). ارزیابی میزان فرونشست دشت همدان- بهار با استفاده از روش سری زمانی SBAS. مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، 9‌(36)، 62-73.
 [12] Aobpaet, A., Miguel, C. C., Andrew, H., & Itthi, T. (2013). InSAR timeseries analysis of land subsidance in Bangkok, Thailand, Remote Sens, 34, 2969-2982.
[13] Bateson, L., Cigna, F., Boon, D., & Sowter, A. (2015). The application of the Intermittent SBAS (ISBAS) InSAR method to the South Wales Coalfield, UK. Applied Earth Observation and Geoinformation, 34, 249-257.
[14] Chatterjee, R. S., Thapa, S., Singh, K. B., Varunakumar, G., & Raju, E. V. R. (2015). Detecting, mapping and monitoring of land subsidence in Jharia Coalfield, Jharkhand, India by spaceborne differential interferometric SAR, GPS and precision levelling techniques. Earth Syst, 124, 1359–1376.
[15] Chen, D., Chen, H., Zhang, W., Cao, C., Zhu, K., Yuan, X., & Du, Y. (2021). Characteristics of the Residual Surface Deformation of Multiple Abandoned Mined-Out Areas Based on a Field Investigation and SBAS-InSAR: A Case Study in Jilin, China. Remote Sens, 12(22).
[16] Cianflone, G., Tolomei, C., Brunori, C.A., & Dominici, R. (2015). InSAR time series analysis of natural and anthropogenic coastal plain subsidence (Southern Italy). Remote Sens, 7, 16004–160023.
[17] Cigna, F., Novellino, A., Colm, J., & Sowter, A. (2014). Intermittent SBAS (ISBAS) InSAR with COSMO-SkyMed X-band high resolution SAR data for landslide inventory mapping in Piana degli Albanesi (Italy). SPIE Proceedings: SAR Image Analysis, Modeling, and Techniques XIV, Amsterdam, Netherlands, 22 Sep.
[18] Lashkaripour, G.R., Ghafoori, M. & Mossavi Maddah, S.M. (2014). An investigation on the mechanism of land subsidence in the northwest of mashhad city, NE Iran. Biodiversity and Environmental Sciences, 5(3), 321-327.
[19] Liu, H., Li, M., Yuan, M., Li, B., & Jiang, X. (2022). A fine subsidence information extraction model based on multi-source inversion by integrating InSAR and leveling data. Natural Hazards, 114, 2839–2854.
[20] Motagh, M., Djamour, Y., Walter, T. R., Wetzel, H., Zschau, J., & Arabi., S. (2007). Land subsidence in Mashhad Valley, northeast Iran: results from InSAR, levelling and GPS. Geophysical Journal International, 168 (2), 518-526.
[21] Nguyen Hao, Q., & Takewaka, S. (2019). Detection of Land Subsidence in Nam Dinh Coast by Dinsar Analyses. International Conference on Asian and Pacific Coasts, 1287-1294.
[22] Wang, H., Jia, C., Ding, P., Feng, K., Yang, X., & Zhu, X. (2022). Analysis and Prediction of Regional Land Subsidence with InSAR Technology and Machine Learning Algorithm, Civil Engineering, 25.
[23] Yastika, P.E.; Shimizu, N.; & Abidin, H.Z. (2019). Monitoring of long-term land subsidence from 2003 to 2017 in coastal area of Semarang, Indonesia by SBAS DInSAR analyses using Envisat-ASAR, ALOS-PALSAR, and Sentinel-1A SAR data. Space Res, 63, 1719–1736.