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Assessments of ground subsidence along the railway in the Kashan plain, Iran, using Sentinel-1 data and NSBAS algorithm
International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation ( IF 7.6 ) Pub Date : 2022-07-01 , DOI: 10.1016/j.jag.2022.102898
Siavash Shami , Mahdi Khoshlahjeh Azar , Faramarz Nilfouroushan , Maryam Salimi , Mir Amir Mohammad Reshadi

The 110-kilometer-long Qom-Kashan railway is one of the busiest lines in Iran, passing through the Kashan plain. The majority of Iran's plains have subsided in recent years as a result of uncontrolled groundwater extraction, and the Kashan plain is no exception. In this study, ground surface displacement in the Kashan plain region and its impact on the railway were investigated using New Small Baseline Subset (NSBAS) in up-down and east–west directions using descending and ascending Sentinel-1 data collected between 2015 and 2021. Our results indicate that the Kashan plain is subsiding more than 90 mm/year. The study of the local areas around the railway which passes through the study area revealed that the rate of vertical velocity in some locations reaches –23 mm/year, while the rate of east–west velocity is insignificant and is approximately ±2 mm/year. Additionally, a method for analyzing the railway's stability based on longitudinal profiles along the railway is presented. Our findings suggest that more than 60% of the railway line is subject to variable amounts of subsidence. Additionally, a region of approximately one kilometer of the railway has been classified as a risk zone due to relatively fast local deformation. After examining the effect of various factors, it was determined that uncontrolled groundwater extraction in agricultural areas contributed to the subsidence in this area. Our results show that the presented stability control approach in this study is highly reliable for creating hazard profiles for linear structures, such as railways.



中文翻译:

使用 Sentinel-1 数据和 NSBAS 算法评估伊朗卡尚平原铁路沿线地面沉降

110 公里长的库姆-卡尚铁路是伊朗最繁忙的线路之一,穿过卡尚平原。近年来,由于不受控制的地下水开采,伊朗的大部分平原已经下沉,卡尚平原也不例外。在这项研究中,使用 2015 年至 2021 年间收集的下降和上升 Sentinel-1 数据,使用新的小基线子集 (NSBAS) 在上下和东西方向上研究了喀山平原地区的地表位移及其对铁路的影响. 我们的结果表明,卡尚平原每年下沉超过 90 毫米。对通过研究区的铁路周边局部区域的研究表明,某些位置的垂直速度达到–23毫米/年,而东西向速度的速率微不足道,约为±2毫米/年。此外,还提出了一种基于铁路沿线纵断面的铁路稳定性分析方法。我们的研究结果表明,超过 60% 的铁路线受到不同程度的沉降。此外,由于相对较快的局部变形,铁路约一公里的区域已被列为风险区。在检查了各种因素的影响后,确定了农业地区不受控制的地下水开采导致了该地区的沉降。我们的结果表明,本研究中提出的稳定性控制方法对于创建线性结构(如铁路)的危险剖面非常可靠。提出了一种基于铁路沿线纵断面的铁路稳定性分析方法。我们的研究结果表明,超过 60% 的铁路线受到不同程度的沉降。此外,由于相对较快的局部变形,铁路约一公里的区域已被列为风险区。在检查了各种因素的影响后,确定了农业地区不受控制的地下水开采导致了该地区的沉降。我们的结果表明,本研究中提出的稳定性控制方法对于创建线性结构(如铁路)的危险剖面非常可靠。提出了一种基于铁路沿线纵断面的铁路稳定性分析方法。我们的研究结果表明,超过 60% 的铁路线受到不同程度的沉降。此外,由于相对较快的局部变形,铁路约一公里的区域已被列为风险区。在检查了各种因素的影响后,确定了农业地区不受控制的地下水开采导致了该地区的沉降。我们的结果表明,本研究中提出的稳定性控制方法对于创建线性结构(如铁路)的危险剖面非常可靠。我们的研究结果表明,超过 60% 的铁路线受到不同程度的沉降。此外,由于相对较快的局部变形,铁路约一公里的区域已被列为风险区。在检查了各种因素的影响后,确定了农业地区不受控制的地下水开采导致了该地区的沉降。我们的结果表明,本研究中提出的稳定性控制方法对于创建线性结构(如铁路)的危险剖面非常可靠。我们的研究结果表明,超过 60% 的铁路线受到不同程度的沉降。此外,由于相对较快的局部变形,铁路约一公里的区域已被列为风险区。在检查了各种因素的影响后,确定了农业地区不受控制的地下水开采导致了该地区的沉降。我们的结果表明,本研究中提出的稳定性控制方法对于创建线性结构(如铁路)的危险剖面非常可靠。已确定,农业地区不受控制的地下水开采导致该地区的下沉。我们的结果表明,本研究中提出的稳定性控制方法对于创建线性结构(如铁路)的危险剖面非常可靠。已确定,农业地区不受控制的地下水开采导致该地区的下沉。我们的结果表明,本研究中提出的稳定性控制方法对于创建线性结构(如铁路)的危险剖面非常可靠。

更新日期:2022-07-01
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