کنترل فرونشست دشت مشهد و نیشابور بر مبنای روش تجزیه و تحلیل تغییر انحنابا استفاده از میدان جابه‌جایی حاصل از مشاهدات GPS

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران.

چکیده

مدل‌سازی هندسی تغییرشکل رویه زمین با استفاده از معیارهای متفاوتی مانند تنسور تغییر شکل نوع اول (تنسور تغییر متریک یا همان تنسور کرنش)، تنسور دوران خطی و تنسور تغییر شکل نوع دوم (تنسور تغییر انحنا) با منابع گوناگون اطلاعاتی (GPS, DORIS, SLR, VLBI, Levelling) انجام می‌شود. در این پژوهش تنسور تغییر انحنا و کمیت‌های ناوردای حاصل از آن، تغییر انحنای متوسط و تغییر انحنای گوس در نگرش لاگرانژی با استفاده از اطلاعات شبکه دائم GPS برای بررسی فرونشست دشت مشهد و نیشابور محاسبه شد. برای این منظور مختصات و بردار سرعت سال 2007 میلادی مربوط به‌شبکه دائم GPS ایران (منطقه خراسان) در چارچوب اوراسیا تجزیه و تحلیل شد. تغییر انحنای متوسط و گوس به‌ترتیب بیشترین مقدار  /myr20- 10 * 4 و /myr 14- 10 * 14  را در منطقه مورد مطالعه دارند. الگوهای حاصل از نتایج عددی، بیانگر روند تغییر شکل‌های ارتفاعی منطقه به‌دلیل برداشت بی‌رویه آب‌های زیرزمینی است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Subsidence Monitoring in Mashhad and Neyshabour area based on Change of Curvature Analysis Method Using Displacement Field from GPS Observations

نویسندگان [English]

  • Y. Amerian
  • B. Vosooghi
Faculty of Geodesy and Geomatics Engineering, K.N.Toosi University of Technology, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The methodology of geometrical modeling of the earth surface deformation [surface deformation tensor of the first kind (tensor of strain), linearized surface rotation tensor, and surface deformation tensor of the second kind (tensor of change of curvature)] is done using different kind of space geodetic data (VLBI, SLR, GPS, DORIS, Levelling). In this study the tensor of change of curvature and its invariants and the change of the mean and Gaussian curvature in the Lagrangian portrayal was computed using GPS observation to monitor the subsidence of Mashhad and Neyshabour area. For this purpose, coordinates and displacement rates (velocities) of Iranian Permanent GPS Network (Khorasan area) in Eurasian frame derived in 2007 were analyzed. The maximum value of the rate of mean and Gaussian curvature difference are  and respectively in study area. The patterns of numerical analysis confirm land subsidence induced by over explosion of ground water in study area

کلیدواژه‌ها [English]

  • Deformation Analysis
  • Deformation Tensor of Second Kind
  • GPS Observations
  • subsidence
 
References
Dehghani, M., ValadanZoej, M. J., Entezam, I., Mansourian, A. & Saatchi, S., 2009- InSAR monitoring of progressive land subsidence in Neyshabour, northeast Iran. Geophysical Journal International, Online Early
Ernst, L. J., 1980- A finite element approach to shell problems. In: Koiter WT, Mikhailov GK (eds) Theory of shells. North Holland, Amsterdam, pp 241–262.
Ernst, L. J., 1981- A geometrically nonlinear finite element shell theory. WTHD no. 132, Department of Mechanical Engineering, DelftUniversity of Technology
Geological Survey of Iran (GSI), 2005- Subsidence and its consequences in Iran and all over the world (in Persian).
Grafarend, E. W. & Voosoghi, B., 2003- Intrinsic deformation analysis of the Earth’s surface based on displacement fields derived from space geodetic measurements. Case studies: present-day deformation patterns of Europe and of the Mediterranean area (ITRF data sets). Journal of Geodesy 77:303-326.
Hosseini, M., ValadanZoej, M. J., Mobasheri, M. R. & Dehghani, M., 2007-Land subsidence monitoring using InSAR and GPS. Map Asia 2007, Kuala Lumpur, Malaysia
Janparvar, M. & Nairizi, S., 2006- Mashhad plain groundwater management under drought conditions. International Workshop on Ground Water for Emergency Situation, 29-31 October 2006, Tehran, Iran.
McCarthy, D.D., 1996- IERS Conventions 1996. IERS tech note 21, Observatoire de Paris, Paris
Motagh, M., Djamour, Y., Walter, T. R., Wetzel, H. U., Zschau, J. & Arabi, S., 2007-Land subsidence in MashhadValley, northeast Iran: results from InSAR, levelling and GPS. Geophysical Journal International, 168, 2: 518-526.
Pietraszkiewicz, W., 1977- Introduction to the non-linear theory of shells. Mitteilungen aus dem institut fuer Mechanik Nr 10, Ruhr-Universita¨ t Bochum, Germany
Stein, E., 1980- Variational functionals in the geometrical nonlinear theory of thin shells and finite element discretization with applications to stability problems. In: Koiter WT, Mikhailov GK (eds) Theory of shells, North Holland, Amsterdam, pp 241–262
Voosoghi, B., 2000- Intrinsic deformation analysis of the earth surface based on 3-D displacement fields derived from space geodetic measurements. PhD Thesis, Department of Geodesy and Geoinformatics, StuttgartUniversity