به وبلاگ PARALLAX-SURVEY خوش آمدید

Remote Sensing & GIS & Surveying

به وبلاگ PARALLAX-SURVEY خوش آمدید

Remote Sensing & GIS & Surveying

به وبلاگ PARALLAX-SURVEY خوش آمدید

وبلاگ شخصی محمد بهجت منش اردکان
کارشناس ارشد مهندسی سنجش ازدور
استفاده از مطالب وبلاگ
با ذکر منبع اشکالی ندارد

طبقه بندی موضوعی

1 مقدمه :

بحران رانش زمین بعنوان پیش بینی تعداد مرگ و میر ، افراد زخمی شده ، خسارت وارده به اموال و قطع فعالیت اقتصادی بعلت یک خطر رانش زمین ویژه برای یک منطقه در دوره زمانی مشخص تعریف میشود. وقتی با خسارات و فقدانهای فیزیکی سروکار داریم بحران میتواند بعنوان محصول ارزش قابلیت آسیب پذیری یا مقدار المانهای بحران و احتمال اتفاق افتادن حادثه تعریف بشود. وقتی ما به کل بحران نگاه میکنیم برای همه انواع مختلف بحران ،خطر قابل ضرب است با خسارات قابل انتظار (=قابلیت آسیب پذیری *مقدار)و این برای همه نوع خطر قابل انجام است.بطور شماتیک میتوان این موضوع را بوسیله فرمول زیر ارائه کرد:

RISK=(

که: H  =HAZARD بعنوان احتمال اتفاق افتاده در یک دوره مرجع بیان میشود(مثل سال ،ماه و...)

V= قابلیت آسیب پذیری فیزیکی نوع خاصی از المان بحران(از 0 تا 1)

A= مقدار یا ارزش المانهای خاص بحران (مثل تعداد ساختمانها ،ارزش ساختمانها، تعداد افراد و غیرو). بصورت تئوریک ، فرمول به منحنی ریسک منجر میشود، شامل روابط بین همه حوادث با احتمالات مختلف و خسارات مربوطه.

خارج از فاکتورهای اشاره شده در فرمول برای ارزیابی بحران ، مؤلفه خطر بعلت روشن نبودن شدت-فرکانس روابط در موقعیتی خاص بمراتب برای ارزیابی کردن خیلی سخت تر است ، اگرچه یکچنین روابطی میتوانند در مناطق بزرگتر تولید شوند. بنابراین تخمین اندازه و احتمال رانش زمین نیاز به مقدار زیادی اطلاعات در موارد زیر دارد:

·       توپوگرافی سطح

·       چینه شناسی زیرزمینی

·       سطوح آبهای زیرزمینی و تغییرات زمانی آنها

·       قدرت برش مواد ازطریق اینکه سطح شکست ممکن است رد کند

·       پتانسیل وزن مواد روی صفحات شکست

·       شدت و احتمال فاکتورهای محرک مثل بارندگی و زلزله

همه این فاکتورها نیاز به محاسبه ثبات شیبهای مجزا دارند،که تغییرات مکانی بزرگی دارندو در بهترین حالت فقط بخشی شناخته شده هستند. اگر همه این فاکتورها بصورت جزئی شناخته شده بودند امکان تشخیص اینکه کدام شیب حجم مشخصی از رانش زمین را در منطقه عمل مشخص و برای دوره زمانی داده شده ایجاد کرده است.

آنالیز ، ارزیابی و مدیریت بحران نیاز به مقدار زیادی اطلاعات دارد . به نسبت حجم بزرگی از اطلاعات چندرشته ای و تکنیکی بایستی جمع آوری ، پردازش ،آنالیز شده و سرانجام به پهنه وسیعی از کاربران تحت شرایط کاملا متفاوت جهت مدیریت فوری متصل شوند. تکنولوژی اطلاعات مدرن برخی ابزارها برای پشتیبانی از این فعالیتها را بدست میدهد، و هدایت میشوند تا سیستمهای اطلاعات بحران را توسعه دهند که میتواند برای آنالیز بحران و ارزیابی نتیجه تصمیماتی که بایستی برای سبک کردن و کاهش بحران در کوتاه مدت (طرح ریزی فوری) و بلند مدت (طرح ریزی توسعه یافته ) اتخاذ گردد.

هدف این مقاله ارائه نگاهی به پیشرفتهای اخیر در استفاده از GIS و مشاهدات زمینی است که بایستی برای نقشه های فهرستی رانش زمین ، استعداد رانش زمین و ارزیابی خطر ، المانهای نقشه بحران ، و قابلیت آسیب پذیری رانش زمین و ارزیابی بحران بکار روند را بدست میدهد.این مقاله قصد نشان دادن روشهای مختلف خطر رانش زمین و ارزیابی بحران را ندارد.این مقاله تا حدی براساس جستجوی گسترده مقالات با استفاده از موتور جستجوی اینترنت در مورد مقالات مجلات علمی در 8 سال گذشته میباشد.

2 علم اطلاعات زمینی و مشاهدات زمینی برای ارزیابی بحران و خطر رانش زمین

علم اطلاعات زمینی و مشاهدات زمینی شامل ترکیبی از ابزارها و روشها برای جمع آوری ،ذخیره سازی و پردازش داده های زمین-مکانی و برای انتشار و استفاده از این داده ها و سرویسها بر اساس این داده ها می باشد.

بعلت تنوع و حجم زیاد دادههای مورد نیاز و پیچیدگی روشهای پردازش ، بیان کمی ارزیابی بحران رانش زمین فقط در دهه های اخیر یا بعد از آن امکانپذیر شده است ، بعلت پیشرفت در زمینه علوم اطلاعات زمینی وقتی که با ارزیابی خطر رانش زمین براساس GIS ، المانهای نقشه بحران وآنالیز قابلیت آسیب پذیری/خطر سروکار داریم ، متخصصان از گستره وسیعی از رشته های علمی مثل علوم زمینی ، هیدرولوژی ،IT، طراحی شهری ،معماری ،مهندسی عمران، اقتصاد و علوم اجتماعی نیاز به جمع شدن دارند.

کارارا (1990) در یک مقاله نگاه جالبی به استفاده از تکنولوژی GIS برای پیش بینی و آشکار سازی خطر رانش زمین دارد ، اشاره به برخی جنبه ها منفی استفاده گسترده از GIS در پردازش دارد مثل:

·       نتایج ایجاد شده کامپیوتری دقیق تر و عملی تر در نظر گرفته میشوند از تولیدات بدست آمده بوسیله متخصصان از راههای متعارف از طریق نقشه برداری گسترده میدانی.

·       استفاده از GIS و تولید نقشه های کمتر دقیق بوسیله کاربرانی که در علوم زمین ماهر و متخصص نیستند.

·       افزایش تمرکز بر روی استفاده از تکنیکهای محاسباتی جدید برای ارزیابی خطر رانش زمین و علاقه کمتر به جمع آوری داده های مرتبط.

برای اکثر دانشمندان زمین بروز نگهداشته شدن با پیشرفتهای سریع در زمینه علوم اطلاعات زمینی و مشاهدات زمینی سخت است . تعداد سنسورها و سکوهای جدید و تعداد مخفف ها طاقت فرسا است. همچنین تغییر نرم افزارهای GIS از یک ورژن به دیگر، در روشهایی که قبلا توسعه یافته اند بلعت تغییر در ساختار یا ظاهر فایل که دیگر کاربردی ندارند ، میتواند باعث سرگردانی دانشمندان علوم زمینی گردد.با این وجود  GIS یک ابزار تقریبا الزامی در ارزیابی بحران و خطر رانش زمین شده است و یک چالش شده که از آن بعنوان یک وسیله استفاده کنیم و نه بعنوان هدف در خودش. وقتی از GIS  استفاده میکنیم اجزای پروژه خطر رانش زمین را میتوان از هم جدا کرد : جمع آوری داده ، ورود داده ، مدیریت داده، و مدلسازی داده . یک نگاه به جنبه های مختلف مربوط به استفاده از GIS در ارزیابی خطر رانش زمین در شکل 1 داده شده است . در بخش ادامه یک تعداد از جنبه های خاص بیشتر مورد بحث قرار خواهند گرفت .

3 جمع آوری ، ورود و سازمان دهی داده برای آنالیز خطر رانش زمین

در زمینه جمع آوری داده برای خطر و قبلیت آسیب پذیری و ارزیانی بحران رانش زمین ، توسعه در زمینه علوم اطلاعات زمینی و مشاهدات زمینی تاثیر زیاد خود را در زمینه تولید DEM نشان خواند داد.

3-1 تولید DEM

از آنجائیکه توپوگرافی یکی از فاکتورهای اصلی در آنالیز بحران رانش زمین است تولید یک نمایش دیجیتالی از ارتفاعات سطحی که DIGITAL ELEVATION MODEL (DEM) نامیده میشود نقش اساسی بازی میکند. در طول 15 سال اخیر تغییرات مهمی در بخش در دسترس بودن داده و همچنین در بخش نرم افزار که میتواند روی کامپیوترهای معمولی بدون داشتن مهارت زیاد در فتوگرامتری استفاده شود بوجود آمده است. DEM های جهانی با شبکه بندی افقی (GRID) 30 ثانیه کمانی در(تقریبا یک کیلومتر) در دسترس هستند مثل GLOBE و GTOPO30 .

GTOPO30 از منابع موجود از اطلاعات توپوگرافیک در فرمت رستر و وکتور بدست آمده است . داده GTOPO30 در سال 1996 کامل شد و بوسیله USGS توسعه پیدا کرد . رویهم رفته دقت عمودی 30 متر است . داده ها قابل دانلود از اینترنت هستند.

3-1-1 SRTM

NASA Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) دادهای توپوگرافی را برای حداقل 80 درصد سطح زمین در عرض جغرافیایی 60 درجه شمالی تا 60 درجه جنوبی جمع آوری می کند. SRTM از تکنیک تداخل سنجی که در آن از دو نقطه مختلف دو تصویر راداری از یک منطقه گرفته میشوند استفاده میکند. ارتفاع سطوح از اختلاف فاز دو تصویر قابل محاسبه است. رادار SRTM از دو نوع فرکانس استفاده میکند: C-band  و X-band . دادههای رادار C-band توسط (JPL) برای ساخت DEM استفاده میشود و X-band بوسیله آژانس فضایی آلمان DLR تولید جزئیات DEM استفاده میشود.این داده ها از طریق USGS EROS Data Center منتشر میشود. DEMهای SRTM ارائه شده برای آمریکا دقت 30 متر دارند و برای بقیه دنیا 90 متر میباشد . با اینکه آنها خیلی جدید هستند جائیکه در استفاده از DEMهای SRTM مواجه هستیم در ارزیابی خطر رانش زمین بکار نمی روند.انتظار میرود که DEMهای SRTM بطور گسترده در آینده نزدیک در کشورهای درحال توسعه در مقیاس منطقه ای برای پروژه های ارزیابی خطر رانش زمین استفاده شوند. اگرچه دقت 90 متر خیلی دقیق نیست و برای تولید نقشه های شیب مناسب نیست ، آن برای توصیف سطح زمین با استفاده از  آنالیز اندازه گیری ریخت بکار خواهد رفت.

3-1-2 ASTER

منبع دیگری از DEM ، ASTER میباشد.

The Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER)

یکی از 5 وسیله روی سکوی Terra که در سال 1999 پرتاب شده می باشد.

یکی از مزیت های اضافه شده سیستم ASTER این است که تصاویر را استریواسکوپیک(جفت عکسی) عرضه میکند ، همانگونه که زیر سیستم VNIR بطور خاص طراحی شده با یک تلسکوپ دید عقب برای دقت بالای(15 متر) مشاهدات جفت عکس در طول مسیر حرکت.از طریق مقایسه DEM بدست آمده از عکس های هوایی با ASTER ، یک دقت   RMS از DEM تولیدی ASTER  برای توپوگرافی کوههای بلند ناهموار و   RMS برای سطوح کوهستانی معتدلتر بدست می آید. داده ASTER در حال حاضر یکی از کم هزینه ترین انواع داده های ماهواره ای در دسترس است. در اصل داده های ASTER بصورت رایگان قابل دانلود هستند اما حالا یک فریم ارزشی تقریبا 55 دلار دارد. ASTER دارای 14 باند چند طیفی است (VNIR,SWIRومادون قرمز حرارتی) و قابلیت استریو بودن تصاویر آن، نقشه برداری و ارزیابی خطر رانش زمین را در مقیاس منطقه ای ومخصوصا در مناطقی که نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی در دسترس نیستند را آسان کرده است. DEM تولیدی ASTER هم میتواند توسط کاربران با استفاده از گرفتن نقاط کنترل زمینی با استفاده از GPS  و نرم افزار هایی مثل Erdas Imagine Orthobase pro  تولید شود یا میتوان از سایت زیر بدست آوریم: (http://edcdaac.usgs.gov/)

 


نظرات  (۰)

هیچ نظری هنوز ثبت نشده است
ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی