نشریه کاربرد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در علوم محیطی

کاربرد تحلیل های مکانی GIS در مدلسازی پتانسیل وقوع فرونشست زمین مطالعه موردی: شهرستان تبریز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سنجش ازدوروسیستم اطلاعات جغرافیایی.برنامه ریزی و علوم محیطی.دانشگاه تبریز.تبریز.ایران.

2 دانشیار گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی دانشگاه تبریز

چکیده

امروزه، فرونشست یک خطر زمینی ناشی از فعالیت انسانی و طبیعی در سراسر جهان است و در بسیاری از کشورها نیاز به بررسی دقیق دارد(به عنوان مثال ایالات متحده آمریکا، انگلستان، استرالیا، چین، مصر، فرانسه، آلمان، هند، ایران، ایتالیا، ژاپن، مکزیک، لهستان، عربستان سعودی، سوئد و هلند). لازم به ذکر است که در بیش از 150 کشور و منطقه در سراسر جهان رویدادهای فرونشست مشاهده شده است. امروزه، نواحی تحت تأثیر فرونشست از دیدگاه‌های مختلف مربوط به مسائل اجتماعی-اقتصادی، زیست‌محیطی و حفاظتی یک نگرانی بزرگ است. تحقیق حاضر از نظر هدف از نوع کاربردی و روش پژوهش توصیفی -تحلیلی هست. در این پژوهش از منابع اسنادی و کتابخانه‌ای و تصاویر ماهواره‌ای استفاده شده است. در پژوهش حاضر با ترکیب سیستم اطلاعات جغرافیایی و سیستم­های تصمیم­گیری چندمعیاره اقدام به پهنه­بندی پتانسیل خطر وقوع مخاطره فرونشست در محدوده شهرستان تبریز شد. بعد از بررسی پیشینه تحقیق و پژوهش های انجام شده، یازده عامل موثر در وقوع مخاطره فرونشست: بارندگی،شیب، تبخیر، زمین­شناسی، کاربری اراضی، ارتفاع رواناب، فاصله ازگسل، تراکم شبکه زهکشی، فاصله از رودخانه، شاخص پوشش گیاهی و عمق آب­های زیرزمینی مشخص و با استفاده از فرایند ANP وزن دهی شدند. بعد از استانداردسازی لایه­ها در محیط نرم­افزار ArcGIS همه شاخص با تابع Weighted Overlay   تلفیق شد. باتوجه به بررسی نتایج حاصل شده، از مجموع آبادی های قرارگرفته شده در داخل منطقه مطالعه،20درصد آبادی­ها دارای پتانسیل فرونشست بسیار زیاد، 36 درصد دارای پتانسسل خطرزیاد، 18 درصد دارای پتانسیل خطر متوسط، 14 درصد دارای پتانسیل خطرکم و 12 در صد نیز در محدوده پتانسیل فرونشست خیلی کم قرار دارد. همچنین بررسی مکان­گزینی شهرهای واقع شده در منطقه نیز نشان می‌دهد که بطور متوسط، شهرها در نواحی دارای پتانسیل وقوع متوسط تا بسیار زیاد وقوع فرونشست جای گرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Application of GIS modeling in zoning of land subsidence potential (Case study: county of Tabriz)

نویسندگان [English]

  • ahmad nikdel 1
  • Bakhtiar Feizizadeh 2

1 , Department of remotesensing&GIS, Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Tabriz. Iran.

2 Associate Prfo .Department of Remote Sensing and GIS, University of Tabriz

چکیده [English]

Nowadays, subsidence is a terrestrial hazard caused by human and natural activity around the world and needs careful consideration in many countries (e.g. USA, UK, Australia, China, Egypt, France, Germany, India, Iran, Italy, Japan, Mexico, Poland, Saudi Arabia, Sweden and the Netherlands). It should be noted that subsidence events have been observed in more than 150 countries and regions around the world. Today, subsidence-affected areas are a major concern from different perspectives on socio-economic, environmental and conservation issues. The present research is applied in terms of purpose and descriptive-analytical research method. In this research, documentary sources and library resources and satellite images have been used. In the present study, by combining GIS and multi-criteria decision making systems, the potential for the risk of subsidence risk in the city of Tabriz was zoned. After reviewing the research background and research, eleven factors affecting the occurrence of subsidence risk: rainfall, slope, evaporation, geology, land use, runoff height, distance from the fault, drainage network density, distance from the river, vegetation index and depth Groundwater was identified and weighed using the ANP process. After standardizing the layers in ArcGIS, all indicators were combined with the Weighted Overlay function. According to the results of the total settlements located within the study area, 20% of settlements have high subsidence potential, 36% have high risk potential, 18% have medium risk potential, 14% have low risk potential and 12% have potential range. Subsidence is very low.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Subsidence
  • Network Analysis Process
  • Multi-Criteria Decision Making System
  • GIS
  • Tabriz
Al-Sheikh A.A., Chatersimab.Z, Vosoughi.B, Modiri.M, Pakdamnoom P. (2018). Investigation of land subsidence due to extraction of groundwater using radar interferometry technique of Marvdasht aquifer, Journal of Engineering and Management Watershed, Vol. 14, No. 1, 2022, pp. 114-125. [In Persian]
Amir Ahmadi, A. Ma'ali Ahri, N. Ahmadi, T. (2013). Determining the possible subsidence areas of Ardabil plain using GIS, Journal of Geography, Vol. 17, No. 46, pp. 1-23. [In Persian]
3-FEIZIZADEH, B. & BLASCHKE, T. (2014). Uncertainty analysis of GIS-Multicriteria based landslide susceptibility mapping. International Journal of Geographic Information Science, 28 (3), pp. 610-638.
Faunt, C.C., Sneed, M., Traum, J., Brandt, J.T., (2016). Water availability and land subsidence in the Central Valley, California, USA. J. Hydrol. 24 (3), pp.675–684.
Galloway, D.L., Burbey, T.J., (2011). Regional land subsidence accompanying groundwater extraction. Hydrogeol. J. 19 (8),1459–1486.
Gambolati, G., Teatini, P., (2015). Geomechanics of subsurface water withdrawal and injection. Water Resour. Res. 51 (6), pp.3922–3955.
GH.M. Tafreshi, M. nakhaei, R.lak, (2019). Land subsidence risk assessment using GIS fuzzy logic spatial modeling in Varamin aquifer, Iran, GeoJournal, Spatially Integrated Social Sciences and Humanities, DOI 10.1007/s10708-019-10129-8.
Hejazi. MA, Rezaei Moghadam. MH, Valizadeh Kamran. V. Mousavi Kajaabad. N. (2021). Detection and determination of subsidence using radar interferometry (D-InSAR) in Harris plain, Environmental Erosion Research, 1: 12 (45). Spring 2020. pp. 206-183. [In Persian]
Huang, B., Shu, L., Yang, Y.S., (2012). Groundwater overexploitation causing land subsidence: hazard risk assessment using field observation and spatial modelling. Water Resour. Manag. 26 (14), pp.4225–4239.
Hu, B; Zhou, Ajun; Wang, J.; Chen, VZ and Dongqii Wang (2009) .Risk assessment of land subsidence at Tianjin coastal area in China, Environ Earth Sci (2009) 59:pp.269–276.
Haghighat Mehr, P. valdanzoj, M.J, Tajik, R. Jabbari, S. Sahebi, M.R. Islami, R. Ganjian, M. Ehghani M.D. (2012). Analysis of Hashtgerd subsidence time series using radar interferometry method and global reality system, Journal of Earth Sciences, Vo. 22, No. 85, pp. 105-114. [In Persian]
Khalifi, P., Nadiri, A., Novinpour, A.A. and Gharakhani, M. (2021). Presenting a Practical Framework for Determining Landslide Potential (Case Study: Ardabil Plain), Journal of Water and Soil Knowledge / Vol. 31 No. 4 Pages 11 to 23 / year 2021. [In Persian]
Liu, Y., Ma, T., Du, Y., (2017). Compaction of muddy sediment and its significance to groundwaterchemistry. Procedia Earth Planetar. Sci. 17, 392–395.
Ma, T., Du, Y., Ma, R., Xiao, C., Liu, Y., (2018). Water–rock interactions and related ecoenvironmental effects in typical land subsidence zones of China. Hydrogeol. J. 26(5), pp.1339–1349.
Mokhtari.D, Ebrahimi.H, Salmani.S (2019). Landslide risk modeling using stochastic forest algorithm (Case study: Tasuj plain catchment), remote sensing and GIS in natural resources, tenth year, Third Issue, Fall 98, pp. 93-105. [In Persian]
Malek.S, Borna.R (2018). Investigation of Landslide Risks in the South of Tehran; Case Study: District 20 of Tehran, Fourth International Conference on New Findings in Agricultural Sciences, Natural Resources and Environment, Tehran, Association for Development and Extension Fundamental science and technology. [In Persian]
Nadiri. A, Taheri. Z, Barzegari. Q, Didehban. Kh. (2017). Providing a framework for estimating aquifer subsidence potential using genetic algorithm, Iranian Water Resources Research, Vol. 14, No. 2, Summer 2018, pp. 174-185. [In Persian]
Pourmorad.S, mohanty. A, Sangita dash.S, das. A, Moein. Z (2021). Prediction and Potential Detection of Land Subsidence by Integrating AHP and Programming Methods: Case Study of South Eastern Iran.researchsquare.DOI:https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-853378/v1pp.1-24.
Sedighi M, Nankali HR, Arabi S, Tavakoli F (2010). Subsidence detection in Salmas area using InSAR and geodetic techniques. Geospatial Eng. J 1(4): pp.25–33.
Shafiee, N. Goli Mokhtari, L. Amir Ahmadi, A and Zandi, R (2020). Investigation of aquifer subsidence in Nurabad plain using radar interferometry method, Quantitative Geomorphological Research, Year 8, Issue 4, Spring 1399, 111-93. [In Persian]
Schmidt, C., 2015. Alarm over a sinking delta.
Shafiei.N, Goli Mokhtari.L, Amirahamdi.Alf and Zandi.R (2020). Spatial analysis of land subsidence and groundwater loss using GWR model Case study: Noorabad Mamasani aquifer, Scientific Journal of Geography and Planning, Vol. 25, No. 76, Summer Season, 1400, pp. 159-171. [In Persian]
Serati, P. and Sajjadi, S.A. (2021). Investigation of geomorphological effects of land subsidence and its effects on ecosystem using ArcGIS software (Case study: Tehran), Student Scientific Journal of Water, Soil and Air Conservation Student Scientific Association of University Tehran, 2(1), Spring 2020, 56-47. [In Persian]
‏TL Saaty, LG Vargas – (2006‏). Springer, Decision making with the analytic network process‏.
Ttafreshi, GH.M. Nakhaei, M. lak, R. (2019). Land subsidence risk assessment using GIS fuzzy logic spatial modeling in Varamin aquifer, Iran, GeoJournal, Spatially Integrated Social Sciences and Humanities, pp.1203-1223, DOI 10.1007/s10708-019-10129-8.
Xu, Y.S., Ma, L., Shen, S.L., Sun, W.J., (2012). Evaluation of land subsidence by considering underground structures that penetrate the aquifers of Shanghai, China. Hydrogeol. J. 20 (8), pp.1623–1634.
Zamani.T, Karimi.H, Tavakoli.M, Ali Moradi.P, (2017). Factors affecting groundwater loss in Mehran plain.Ilam province. Journal of Hydrogeology. Year 2. No. 2.pp. 17-28. [In Persian]
Zebardast, E. (2001). Application of hierarchical analysis process in urban and regional planning. Journal of “Honar – ha – ye – Ziba-Memari-Va-Shahrsazi. Issue 10, pp.13-21. [In Persian]
Zebardast, E. (2009). Application of Network Analysis Process (ANP) in urban and regional planning. Journal of “Honar – ha – ye – Ziba-Memari-Va-Shahrsazi. No. 41, pp. 90-79. [In Persian]
Zebardast, E. (2001). Application of hierarchical analysis process in urban and regional planning. Journal of “Honar – ha – ye – Ziba-Memari-Va-Shahrsazi”. Issue 10, pp.13-21. [In Persian]
نشریه کاربرد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در علوم محیطی
دوره 2، شماره 2 - شماره پیاپی 2
خرداد 1401
صفحه 106-89
  • تاریخ دریافت: 15 اردیبهشت 1401
  • تاریخ بازنگری: 10 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 30 اردیبهشت 1401