آشکارسازی و پایش زمین لغزش ها به روش اینترفرومتری راداری و برآورد میزان رسوب ناشی از وقوع آنها با استفاده از مدل WEPPمطالعه موردی :حوضه آبریز گرم چای
/جمشید یاراحمدی
: دانشکده جغرافیا
۱۵۹ص
چاپی
دکتری تخصصی
در رشته ژئومورفولوژی
۱۳۹۲/۱۰/۲۵
دانشگاه تبریز
زمینصلغزشصها از جمله پدیدهصهایی هستند که در دامنهصهای دارای شیب تند به وقوع میصپیوندد .این پدیده در برخی مواقع خطرات جانی و مالی فراوانی در پی دارد .یکی از اثرات بارز آن، تشدید فرسایش خاک و انتقال رسوبات به پشت سدها در حوضه-های آبریز می باشد .در این میان، شرایط توپوگرافی عمدتا کوهستانی، فعالیتصهای نئوتکتونیکی، زلزله خیزی، شرایط جغرافیایی و سازندهای متنوع زمین شناختی و اقلیمی شرایط مساعدی را برای وقوع پدیده زمین لغزش در گستره کشور ایران فراهم ساخته است .تحقیق حاضر با اهداف آشکارسازی زمین لغزشصها، محاسبه میزان جابجائی آنها و تاثیر سطوح گسیخته بر بار رسوبی رودخانه در حوضه آبریز گرم چای صورت گرفته است .این حوضه با مساحت ۹۴۰ کیلومترمربع در ۴۰کیلومتری شمال شرقی شهرستان میانه در استان آذربایجان شرقی قرارگرفته و جزء مناطق ناپایدار استان محسوب میصشود .در اثر وقوع آنها، خسارات هنگفتی به مناطق روستایی و زمینصهای کشاورزی اطراف آنها وارد شده بطوریکه روستای سوین تحت تاثیر فعالیت زمین لغزش مجاور آن کاملا تخلیه شده و اهالی آن در محل جدید این روستا اسکان داده شدهصاند .مناطق ناپایدار دامنهصای حوضه آبریز گرم چای براساس پردازش اینترفرومتری تفاضلی تصاویر راداری PALSAR در بازه زمانی۲۰۰۷ ، ۲۰۰۹ و ۲۰۱۰شناسائی شده است .در مرحله بعد، تاثیر وقوع زمین لغزشصها بر بار رسوبی رودخانهصای با مدل فرایندی WEPPدر محیط GIS با استفاده از برنامه GeoWEPP در قالب دو سناریو و تنها با اعمال تاثیر تغییرات پوشش گیاهی متاثر از وقوع زمینصلغزش شبیه سازی شده است .سناریوی اول برای شرایطی ماقبل سال ۲۰۰۷ با فرض بدون فعالیت لغزشی شبیه سازی شده است .در حالیکه در سناریو دوم، فرض بر این بوده که وقوع زمینصلغزشصها باعث بهم خوردن الگوی کاربری معمول منطقه شده و مناطق گسیخته شده به عنوان کاربری خاک لخت در نظر گرفته شده-اند .نتایج این تحقیق نشان داد که روش پردازشی اینترفرومتری تفاضلی به خوبی قادر به آشکارسازی زمینصلغزشصهای حوضه آبریز گرم چای بوده و انطباق موقعیت مکانی آنها با برخی مناطق لغزشی قدیمی بیانگر فعال بودن زمین لغزشصهای پیشین منطقه است .مشاهدات صحرائی نشان داد که آشکارسازی مناطق ناپایدار با دقت خوبی صورت گرفته است .در حالیکه به علت نبود اندازهصگیریصهای مستقیم از میزان حرکات زمینصلغزشصهای منطقه، در مورد دقت محاسبات میزان جابجائی سطح زمین با این روش نمیصتوان اظهار نظر قطعی کرد .در این میان، تصاویر راداری با طول موج بلند همچون تصاویر باند L سنجنده PALSAR به علت قابلیت نفوذ بیشتر آن در پوشش گیاهی و همدوسی بالای آن، نسبت به تصاویر سنجندهصهای موج کوتاه مانند ENVISAT ASAR در باند C در شرایط حوضه آبریز گرم چای قابلیت بالائی دارد .به علت محدود بودن تعداد تصاویر راداری در دسترس، امکان انجام پردازشصهای پیشرفته سری زمانی همچونInSAR - PSو SBAS در تحقیق حاضر میسر نشد .نتایج شبیه سازی مقادیر فرسایش و رسوب در قالب دو سناریوی یاد شده، به خوبی تاثیر گسیختگی دامنهصای را در افزایش بار رسوبی حوضه نشان داد .مقایسه مقادیر رسوبات محاسبه-ای با حجم میانگین بلند مدت آن در محل ایستگاه هیدرومتری چتاب نشان داد که نتابج حاصل از شبیه سازی مدل WEPPاز دقت قابل قبولی برخوردار است .استفاده از مدل یاد شده در محیط GIS در قالب برنامه GeoWEPPقابلیت بکارگیری آن را در مقیاس حوضهصای فراهم ساخته و باعث تسهیل در تحلیلصهای مکانی شدهصاست .تحقیق حاضر از معدود مطالعات موجود در داخل کشور بوده که از فناوریصهای جدید مانند دادهصهای دورسنجی مایکروویو راداری در زمینه مطالعات ژئومورفولوژی کمی سود جسته است .استفاده از روش پردازش اینترفرومتری تفاضلی(DInSAR)، کمی سازی تاثیر وقوع زمینصلغزشصها در افزایش بار رسوبی شبکه هیدروگرافی با استفاده مدل WEPP و استفاده از آن در مقیاس حوضهصای با استفاده از برنامه GeoWEPP از جنبهصهای نوین تحقیق حاضر در داخل کشور بوده است .در صورت دسترسی به تعداد کافی از تصاویر راداری و سایر شرایط لازم، پیشنهاد گردید که از روشصهای پردازشی پیشرفته سری زمانی همچونInSAR - PSو SBAS در تحقیقات بعدی استفاده گردد و دقت نتایج حاصله براساس اندازهصگیریصهای مستقیم ارزیابی قرار گیرند .همچنین، استفاده از مدل رقومی زمین (DEM)برای شرایط قبل و بعد از وقوع زمینصلغزشصها و شرایط اقلیمی حاکم بر آن همراه با تغییرات پوشش سطح زمین در ارزیابی تاثیر وقوع زمین-لغزشصها بر افزایش بار رسوبی در تحقیقات مشابه پیشنهاد شد
InSAR and SBAS in further studies. The accuracy of outcoming results should be validated by observed data. Also, applying tow different Digital Elevation Models (DEM) separately for the pre and post failure condition as well as prevailing climate associated with landcover changes proposed to simulate the impact of landslide on increasing of sediment load in further researches -InSAR and SBAS in this research. Soil erosion and sediment simulated results was indicated the landslides affests on increasing of sediment load in watershed scale. In this regards, comparsion of simulated results with mean annual observed sediment data in Chetab hydrostation showed that the WEPP model simaulated results is highly acceptable. GIS interface of WEPP in form of GeoWEPP makes it applicapable in basin sclae and facilitates spatial analysis as well. This research is an example of the few existing studies in Iran which has applied new techniques such as microwave RADAR data in quantitive geomorpologhy studies. Utilising DInSAR processing method, quantiying the impact of landslides on increasing of river networks sediment loads by WEPP model and using its in form of GeoWEPP in basin scale are innovative aspects of the research. If there is sufficient number of RADAR images exist, it was suggested to apply advanced time series procesing methods such as PS-tectonics activities, seismicity, geogarphic condition, varioues geological formation and climatic condition, different parts of Iran be considered as a region potentially suitable for landslide occurrence. The main objectives of this research were detection of landslides, calculation of their displacments as well as simulation of landslides affects on sediment load of rivers networks in the Garmchay basin. Garm chay basin with 940km2 is located in north eastern and 40km from Meyaneh city in East Azarbijan province. This region is considered as an unstable area of this province. Occurrences of landslide in this region have heavy damages to rural and their arable lands. Based on landslide hazards, Sevin village in north western part of this basin was transfered to other site. This research was performed based on Defferntial Interferometry (DInSAR) processing technique using of 2007, 2009 and 2010 PALSAR ALOS images. Then, the landslides afects on rivers sediment load was simulated due to tow different scenarioes based on WEPP model simulation by GeoWEPP software. The first scenario was implemented for pre 2007 with assumption of no landslide activeties. While, the second scenario, proposed based on landuse changes due to landslide occurrence. So, these area cosidered as bare soils. Results showed that Defferntial Interferometry (DInSAR) processing technique well applicable to detection of landslides. This implies there is some previous landslides still are active. Field observations indicate that landslides have been accurately detected. While, due to lack of direct mesuerments of landslides displacement rates, we can not have a definitive statement in this situation. In this regards, high wavelength L band RADAR images like PALSAR, due to its further penetration into vegetation canopy and high coherence is preferred to short wavelength C band of ENVISAT ASAR especially in Garmchay basin. Due to insufficient number of availabl RADAR images, it was not possible to perform advanced time series processing techniques such as PS-Landslide is a phenomenon which can be occurred in a steep hilly and mountainous area. It sometimes has a lot of human and financial risks. One of its undeniable effects is the accelerated soil erosion and transfering of sediment into dams in a watershed. In this regards, due to mainly mountainous topogaphy, neo