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Rilevazione frane e aggiornamento inventario in base al tempo

Aug 22, 2023Aug 22, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7485 (2023) Citare questo articolo

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La Karakoram Highway (KKH) è spesso interrotta da rischi geologici, principalmente da frane, che rappresentano una seria minaccia per il suo normale funzionamento. Utilizzando l'inventario documentato, l'interpretazione delle immagini ottiche e le statistiche dell'area di frequenza, le caratteristiche del cedimento del pendio, la distribuzione spaziale e il loro collegamento a numerosi fattori che contribuiscono sono stati tutti efficacemente esplorati lungo il KKH. Un inventario aggiornato dell'area è stato ricreato utilizzando la tecnologia di dispersione persistente (PS) del radar interferometrico ad apertura sintetica (InSAR) per indagare ulteriormente le misurazioni con precisione millimetrica della deformazione del pendio (Vslope). Utilizzando l'approccio PS, sono stati elaborati i dati Sentinel-1 da gennaio 2018 a gennaio 2022 dai quali abbiamo ottenuto un tasso di deformazione (VSlope) che varia tra 0 e 364 mm/anno. Un totale di 234 frane sono state citate dalla letteratura e classificate, mentre sono state rilevate 29 nuove frane potenziali e diverse frane preesistenti sono state ridefinite dall'approccio InSAR, che è stato incorporato per generare un modello aggiornato di suscettibilità alle frane con l'86,6% di precisione di previsione in il metodo dell’area sotto la curva. Poiché gli studi precedenti condotti applicando la tecnica InSAR incorporavano un breve arco temporale e non hanno compreso alcune zone altamente deformabili come le frane di Budalas e Khanabad, contengono velocità medie > 50 mm/anno, che abbiamo studiato individualmente in questo lavoro. In questo studio è stata applicata un'applicazione completa della tecnica InSAR per valutare le sue prestazioni nel rilevamento e nell'analisi delle frane. Il modello della velocità di deformazione (Vslope) mostra un elevato spostamento in alcune regioni, che necessitava di essere ulteriormente studiato dai geoscienziati, e l’inventario aggiornato delle frane e la mappa della suscettibilità possono essere utilizzati per la pianificazione dell’uso del territorio e le strategie di mitigazione delle frane.

Le frane sono il più grande disastro naturale del mondo causato dalla forza gravitazionale e da altri fattori come precipitazioni, terremoti o attività umane. Secondo le statistiche ufficiali, le frane hanno provocato oltre 18.000 vittime in tutto il mondo tra il 1998 e il 20171, e i danni assicurati alle proprietà derivanti da disastri idrologici, comprese le frane, superano i 127 miliardi di dollari dal 19802. Il progetto “Cina-Pakistan” dell’iniziativa “One Belt and One Road” Il Corridoio Economico” (CPEC) funge da progetto centrale, collegando Cina e Pakistan attraverso la Karakoram Highway (KKH). Tuttavia, su questa importante strada, la topografia di alta montagna, molti detriti sciolti e piogge improvvise e intense stanno causando disastri geologici frequenti e catastrofici come crolli di rocce, colate di detriti dei ghiacciai, frane, scorrimento di detriti, scorrimento del suolo e, in rare circostanze, valanghe3. Dal 19874, frane e cadute di massi molto grandi hanno causato oltre 115 valanghe di roccia, il KKH ha subito danni considerevoli a causa delle frane indotte dal terremoto nel 20055 e un'enorme frana ad Attabad nel 2010 ha bloccato il fiume e ha formato un lago barriera lungo più di 20 km, allagando la carreggiata e intralciando il traffico6. Strade, insediamenti e l’ambiente circostante subiscono danni significativi a causa di tutti questi disastri.

Le mappe dell'inventario delle frane dell'area sono state sviluppate da molti ricercatori applicando metodi diversi4. progettato un metodo geomorfologico convenzionale per mappare la frana7,8,9,10, incorporando l'interpretazione del telerilevamento ottico per generare un inventario delle frane per l'area. La precisione e l'estensione della mappatura delle frane utilizzando le tecniche convenzionali di telerilevamento sono, tuttavia, limitate per alcune ragioni, tra cui la mancanza di firme spettrali distinguibili, la presenza di vari tipi di copertura del suolo, la possibilità di mancare dati di inventario e l'influenza delle condizioni meteorologiche. condizioni. A causa di un inventario incompleto delle frane e dell’elevato livello di incertezza nelle interpretazioni del telerilevamento ottico, determinare la suscettibilità alle frane è difficile. La creazione di mappe della suscettibilità alle frane e del rischio geografico è stata ostacolata in molte parti del mondo da inventari incompleti delle frane11. Per ingegneri e geologi, determinare la suscettibilità alle frane con dati limitati è un problema a supporto dei pianificatori e delle organizzazioni governative. Per effettuare il rilevamento e la mappatura delle frane, il telerilevamento ottico può essere integrato con la tecnologia InSAR, che può superare queste limitazioni12. Un potente strumento per il rilevamento e la mappatura delle frane su larga scala è l’uso di tecniche interferometriche SAR, che possono anche aiutare con lo sviluppo e l’aggiornamento delle mappe dell’inventario delle frane13.

 0.6) to produce a PS collection that was denser, where 213,601 points for descending and 298,827 points for the ascending track were selected. Then, using the same parameters and the same reference point as for APS estimation, the final procedure with APS removal was carried out./p> 25 mm/yr of Vslope threshold were implied./p> 25 mm/yr (Fig. 9). The displacement movement is towards the south and the slope gradient varies from 15 to 60 degrees. It is a complex landslide, that contains steady velocity from top to bottom (Fig. 9) but the upper part exhibits the highest deformation. The lithology belongs to the Southern Karakoram Metamorphic complex (SKm) which has the most number of landslides in the area8, and the area is located near MKT and other small active faults./p> 50 mm/yr, which was also detected by12. The displacement movement is southward and has high deformation velocity at the top. The gradient steepness is from 20 to 65 degrees and is in SKm formation. The lower part has a rockfall slide as seen in optical images (Fig. 10) and the upper side has scree moments./p> 20 mm/yr (Fig. 11). This landslide has several parallel cracks (0.1–5 m opening)28 and slides towards the south. The area has 15 to 45 degrees of slope gradient comes in the locality of the Yasin group. In 1976 first landslide was triggered in the area ruining agricultural land to a small extent. The infrastructure was damaged in 2011 when a second slope failure occurred on the eastern end of the escarpment. Twenty families had to be evacuated from the area in 2012 because of a second, comparatively smaller-scale catastrophe28./p> 25 mm/yr. Those landslides which have high deformation velocity were included in the potential class and other landslides have low deformation values and have information previously classified into existing landslides (Figs. 13, 14). All these potential deforming slopes are complex having different kinds of downfall movement of material and these sites need further analysis by geoscientists to cope with the Ataabad-like disaster in the future./p> 50 mm/yr. These updates offer essential information to end-users and stakeholders for the proper planning of risk mitigation measures because greater PS densities are returned in areas with an urbanized environment and a well-developed road network./p> 25 mm/yr were considered high risk and 29 landslides were mapped and redefined in this study. The PSInSAR-based updated landslide inventory and triggering factor were formulated through the FR model to generate a susceptibility map for the area, which was classified into five zones from very high to low susceptible. Slope, SKm, Q, and Pm lithological units, bareness, and the seismic zones along the fault lines are the most responsible parameters of landslide and deformation activities in the area. The findings of this study can be used for landslide hazard assessment and risk analysis to mitigate the effect and future development planning in the area./p>

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