Evaluación de la Deformación del Terreno y las Causas Asociadas a lo Largo de una Región de Pendiente Himalaya en Rápido Desarrollo Utilizando Conjuntos de Datos SAR Sentinel-1 Multi-Temporales
Autores: Awasthi, Shubham; Varade, Divyesh; Bhattacharjee, Sutapa; Singh, Hemant; Shahab, Sana; Jain, Kamal
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Evaluación de la Deformación del Terreno y las Causas Asociadas a lo Largo de una Región de Pendiente Himalaya en Rápido Desarrollo Utilizando Conjuntos de Datos SAR Sentinel-1 Multi-Temporales
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Deformación del terreno
Dinámica sísmica del terreno
Actividades de deslizamientos de tierra
Lluvias intensas
Contracción de acuíferos subterráneos
Extracción de agua subterránea
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La deformación del terreno se ha convertido en una amenaza crucial en las últimas décadas, causada por diversas actividades naturales y antropogénicas en el medio ambiente. La dinámica sísmica del terreno, las actividades de deslizamientos de tierra, las fuertes lluvias que resultan en eventos de inundación y la contracción de acuíferos subterráneos debido a la extracción excesiva de agua subterránea son algunas de las principales razones de la deformación del terreno, que puede causar daños graves a la superficie terrestre en general, a la infraestructura civil, a los túneles subterráneos y a las tuberías, entre otros. Este estudio se centra en preparar un marco para estimar la deformación del terreno y analizar las causas asociadas con la deformación del terreno. Se utilizó una técnica basada en interferometría SAR de series temporales llamada PsInSAR para medir la deformación del terreno, utilizando conjuntos de datos de Sentinel-1 desde 2015 hasta 2021 al estimar las velocidades de deformación del terreno para esta región. Los resultados de velocidad de deformación obtenidos por PSInSAR oscilaron entre -4 mm y +2 mm por año. Además, se analizaron los cambios en el uso del suelo y la cobertura terrestre (LULC) en el área como un indicador esencial y probable causa de la deformación del terreno. Los productos de LULC se generaron primero utilizando imágenes de Landsat-8 para dos períodos de tiempo (2015, 2021), que luego se evaluaron de acuerdo con el análisis de deformación. Los resultados indicaron un aumento en las áreas construidas y la cobertura agrícola en la región a expensas de la reducción de las tierras vegetadas, que están altamente correlacionadas con el hundimiento del terreno en la región, probablemente debido a la sobreexplotación de agua subterránea. Además, la región exterior del área de estudio, que consiste en un terreno ondulado y pendientes pronunciadas, también coincide con las zonas de hundimiento estimadas, que podrían estar relacionadas con mayores instancias de deslizamientos de tierra identificados en esas áreas a partir de diversas informaciones primarias y secundarias recopiladas. Una de las causas de los deslizamientos de tierra y la erosión del suelo en la región se identifica como eventos de precipitación de alto nivel que aflojan el suelo superficial que fluye por las pendientes pronunciadas. Además, la región de estudio, que se encuentra en una zona sísmica alta con pendientes inestables características, es más susceptible a la deformación del terreno debido a las altas actividades sísmicas. El enfoque desarrollado en el estudio podría ser una herramienta útil para el monitoreo constante y la estimación de la deformación del terreno y el análisis de las causas asociadas, que se puede aplicar fácilmente a cualquier otra región.
Descripción
La deformación del terreno se ha convertido en una amenaza crucial en las últimas décadas, causada por diversas actividades naturales y antropogénicas en el medio ambiente. La dinámica sísmica del terreno, las actividades de deslizamientos de tierra, las fuertes lluvias que resultan en eventos de inundación y la contracción de acuíferos subterráneos debido a la extracción excesiva de agua subterránea son algunas de las principales razones de la deformación del terreno, que puede causar daños graves a la superficie terrestre en general, a la infraestructura civil, a los túneles subterráneos y a las tuberías, entre otros. Este estudio se centra en preparar un marco para estimar la deformación del terreno y analizar las causas asociadas con la deformación del terreno. Se utilizó una técnica basada en interferometría SAR de series temporales llamada PsInSAR para medir la deformación del terreno, utilizando conjuntos de datos de Sentinel-1 desde 2015 hasta 2021 al estimar las velocidades de deformación del terreno para esta región. Los resultados de velocidad de deformación obtenidos por PSInSAR oscilaron entre -4 mm y +2 mm por año. Además, se analizaron los cambios en el uso del suelo y la cobertura terrestre (LULC) en el área como un indicador esencial y probable causa de la deformación del terreno. Los productos de LULC se generaron primero utilizando imágenes de Landsat-8 para dos períodos de tiempo (2015, 2021), que luego se evaluaron de acuerdo con el análisis de deformación. Los resultados indicaron un aumento en las áreas construidas y la cobertura agrícola en la región a expensas de la reducción de las tierras vegetadas, que están altamente correlacionadas con el hundimiento del terreno en la región, probablemente debido a la sobreexplotación de agua subterránea. Además, la región exterior del área de estudio, que consiste en un terreno ondulado y pendientes pronunciadas, también coincide con las zonas de hundimiento estimadas, que podrían estar relacionadas con mayores instancias de deslizamientos de tierra identificados en esas áreas a partir de diversas informaciones primarias y secundarias recopiladas. Una de las causas de los deslizamientos de tierra y la erosión del suelo en la región se identifica como eventos de precipitación de alto nivel que aflojan el suelo superficial que fluye por las pendientes pronunciadas. Además, la región de estudio, que se encuentra en una zona sísmica alta con pendientes inestables características, es más susceptible a la deformación del terreno debido a las altas actividades sísmicas. El enfoque desarrollado en el estudio podría ser una herramienta útil para el monitoreo constante y la estimación de la deformación del terreno y el análisis de las causas asociadas, que se puede aplicar fácilmente a cualquier otra región.