تداخل سنجی راداری ابزار سنجش از دوری جدیدی است که برای کشف و نمایش فرونشست زمین، زمین لغزش، تغییر شکل آتشفشانها، حرکات تکتونیکی زمین و ... مورد استفاده قرار میگیرد. این تکنیک با پوشش مکانی زیاد ( 104 کیلومتر)قدرت تفکیک مکانی بالا (در حدود 100 متر) و دقت بالا (در حدود سانتیمتر) ابزار قدرتمندی برای نمایش تغییر شکل زمین فراهم میکند. هدف این پایان نامه کشف و نمایش فرونشست زمین در دشت مهیار، واقع در 25 کیلومتری جنوب اصفهان با استفاده از تکنیک تداخل سنجی راداری است. از حدود 30 سال پیش در این دشت فرونشست و شکافهای مرتبط با آن مشاهده شده است. فرونشست صدمات جدی به زمینهای کشاورزی، جادهها و ساختمانها در پی داشته است، بنابراین پایش فرونشست و بررسی تغییر شکل در بعد زمان و مکان به منظور مدیریت حادثه و کاهش خطرات مرتبط با آن ضروری است. به منظور شناخت منطقه فرونشست، ابتدا تداخل سنجی راداری پیاده سازی شد. نتایج به دست آمده فرونشست در دشت مهیار را اثبات کردند. سپس جهت ارزیابی توسعه مکانی وزمانی فرونشست در منطقه روش طول باز کوتاه راداری اجرا شد. این روش امکان تولید نقشه های سرعت تغییر شکل سالانه و نقشه سری زمانی را میدهد. نتایج فرونشست در دشت مهیار را با نرخ سالانه 7 سانتی متر در سال، در فاصله ی زمانی 2010-2004 نشان دادند. همچنین بیشترین مقدار فرونشست در قسمت مرکزی منطقه مهیار جنوبی با 47 سانتی متر فرونشست مشخص شد. در بازدید میدانی صورت گرفته در منطقه، شکاف هایی در شمال مهیار جنوبی و شمالی مشاهده شد. با بررسی های صورت گرفته مشخص شد این شکاف ها کاملاً منطبق بر نتایج به دست آمده از تصاویر راداری است.

در این پژوهش هدف شناسایی و اندازه گیری زمین لغزش در منطقه سمیرم واقع در 150 کیلومتری جنوب اصفهان با استفاده از تکنیک تداخل سنجی راداری می باشد. داده های مورد استفاده شامل 28 تصویر راداری است که توسط ماهواره envisat بین سال های 2003 تا 2010 میلادی تهیه شده است. این تکنیک منجر به شناسایی دو زمین لغزش مهم در جاده سمیرم-یاسوج شده و بعضی از مناطق لغزش سنگی نیز شناسایی شده است. به منظور بررسی زمانی زمین لغزش در این مناطق و تهیه سری زمانی از آن از روش طول باز کوتاه که یکی از تکنیک های تداخل سنجی است استفاده شده است. این روش با اعمال تعدادی شروط زوج تصاویر مناسبی را برای تهیه اینترفروگرام انتخاب می کند و برای تهیه سری زمانی از سرشکنی به روش کمترین مربعات استفاده می کند. با توجه به قرارگرفتن زمین لغزش های شناسایی شده در دامنه مشرف به جاده، احتمال ریزش و مسدود کردن جاده بسیار زیاد است، لذا در جهت کنترل این پدیده و کاهش خسارت های احتمالی لازم است که اقداماتی نظیر ساخت دیوار حایل به عنوان اولین قدم صورت پذیرد. از آنجایی که شناسایی زمین لغزش سنگی با استفاده از تداخل سنجی نتیجه ای کاملا جدید محسوب می شود لذا این تکنیک برای تهیه نقشه پراکنش لغزش های سنگی ابزاری مفید و کارآمد به شمار می آید.

مطالعه گسلهای فعال به منظور شناخت زلزله ها و بهبود امکان پیش بینی آنها موضوع مورد توجه محققین علوم زمین می باشد. امکان اندازه گیری موقعیت نقاط روی سطح زمین و امکان برآورد تغییر شکل سطحی زمین توسط مشاهدات ژئودتیکی با دقت بالا مرجع مناسبی برای بررسی پدیده های مختلف ژئودینامیکی فراهم کرده است. استفاده از اندازه گیریهای ژئودتیکی در زمان زلزله روش مناسبی جهت بررسی خصوصیات گسل و در بازه بین زلزله ای یک وسیله مهم برای تخمین میزان جمع شدگی استرین در گسلها و خصوصیات رئولوژی لیتوسفر است. از طرفی مشاهدات ژئودتیکی تنها جابجایی سطحی زمین را اندازه گیری می کنند و بنابراین تخمین مستقیمی از خصوصیات رئولوژی منطقه ارائه نمی دهند. به منظور استخراج مقادیر این پارامترها، با در نظر گرفتن فرضیاتی در مورد رفتار و خصوصیات لیتوسفر منطقه اطراف گسل، می توان از میدان جابجایی به دست آمده از مشاهدات ژئودتیک به عنوان مساله مقدار مرزی مدلهای الاستیک و ویسکو الاستیک بهره جست و با حل معکوس این معادلات به پارامترهای ژئوفیزیکی و زمین شناسی منطقه دست یافت. مساله اساسی، ماهیت غیر خطی معادلات این مدلها و پیچیدگی موجود در حل معادلات غیر خطی می باشد. در این تحقیق، به منظور مطالعه رفتار گسل در زمان زلزله، برآورد پارامترهای گسل مسبب زلزله ششم آذر ماه 1384جزیره قشم و بزرگترین پس لرزه آن انجام می شود. بدین منظور، با فرض مدل الاستیک و با استفاده از میدان جابجایی هم لرزه به دست آمده از تکنیک تداخل سنجی راداری، از حل معکوس الگوریتم ژنتیک مقید و گداختگی شبیه سازی شده مقید در چارچوب بایزین استفاده می شود و با استفاده از نمونه بردار گیبز دقت پارامترها مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج حاصل از این تحقیق، با گسیختگیهای سطحی منطقه در انطباق بوده و فعالیت قسمتی از گسل معکوس قشم و گسلی به موازات تاقدیس گورزین را نشان می دهد. لغزش گسلش اول، 11±88 سانتی متر و لغزش گسلش دوم 12±38 سانتی متر برآورد می شود. همچنین به منظور مطالعه رفتار بین زلزله ای گسل، رفتار بین لرزه ای گسل شمال تهران با استفاده از میدان جابجایی به دست آمده از تکنیک پراکنش کننده های دایمی و ترازیابی دقیق برآورد می شود. نتایج نشان دهنده بالا آمدگی فرا دیواره و پایین آمدن فرودیواره این گسل است. نرخ لغزش قسمت شرقی گسل شمال تهران 3±9.2 میلی متر در سال و نرخ لغزش قسمت غربی آن 3±8.7- میلی متر در سال برآورد می شود.

اتمسفر از عوامل تاثیرگذار و محدود کننده دقت، در داده های سنجش از دور از جمله، داده های راداری است. با توجه به اینکه سنجنده های راداری از طول موج بلند بهره می برند، دامنه داده های راداری کمتر تحت تاثیر اتمسفر بوده و مقدار این خطا در دامنه امواج رادار، قابل صرف نظر کردن است. اما تغییر ضریب شکست موج در طول مسیر و خطای ایجاد شده در فاز موج راداری به سبب این تغییر، انکارناپذیر است. داده های فاز در تداخل سنجی راداری برای تهیه نقشه های توپوگرافی و شناسایی تغییرات زمین به کار می رود که دقت آن به اختلافات موجود در دو تصویر راداری وابسته است. اتمسفر به عنوان پارامتری مهم در این تغییرات مطرح بوده و از عوامل محدود کننده دقت اینترفرومتری می باشد. اتمسفر شامل مولفه های گوناگونی ست که بخار آب در میان این مولفه ها دارای بیشترین تغییرات مکانی و زمانی در طول دو تصویربرداری می باشد. طبق مطالعات انجام شده، تغییرات 20 درصدی بخار آب خطایی معادل 10 الی 14 سانتیمتر را در نقشه های جابجایی در پی دارد. علاوه بر بخار آب، فشار و دمای اتمسفر از دیگر عوامل تاثیرگذار بر دقت فاز است. یونسفر نیز خطای قابل توجهی ایجاد می کند که به دلیل وابستگی مقدار آن به فرکانس موج ارسالی، میتوان این خطا را توسط برداشت های چند فرکانسه تخمین زد. برای کاهش خطای اتمسفری از تصاویر راداری، دو روش کلی وجود دارد. در روش نخست که بر اساس تعدیل خطاست، بدون توجه به ماهیت خطا و منبع ایجاد آن، اثر اتمسفری کاهش داده می شود. برای مثال می توان به روش های میانگین گیری، آنالیز سری زمانی و برازش مدل با استفاده از نقاط معلوم اشاره نمود. روش دوم که با در نظر گرفتن ماهیت خطا و منبع ایجاد آن است، تاثیر پارامترهای مختلف را بر فاز اندازه می گیرد. به کارگیری داده های سنجنده های modis و meris، مدل های جهانی اتمسفر، داده های gps و اطلاعات اتمسفری رادیوساند از جمله روش های متداول نوع دوم می باشند. در این تحقیق، علاوه بر معرفی و مقایسه روش های ذکر شده، مدل جهانی era-interim در کنار داده های modis و meris برای کاهش اثر اتمسفری در دو منطقه مطالعاتی مورد آزمایش قرار گرفته و پیاده سازی شده است و نتایج حاصل با توجه به ویژگی جغرافیایی و توپوگرافی دو منطقه مقایسه می گردد. علاوه بر این به کارگیری داده های خارجی در باند x در مقایسه با باند c برای تصحیح اتمسفری بررسی شده است. برای ارزیابی بهتر دقت نتایج به دست آمده، از مشاهدات ایستگاه های gps، برای منطقه و تاریخ مورد مطالعه استفاده شده است.