پایش ماهواره ای زلزله

با انتخاب تاریخ مورد نظر، گزارش وقوع زلزله و روش پایش ماهواره ای آن ارائه می گردد.

• مقدمه
هر ساله پدیده زلزله خسارات مالی و جانی فراوانی در سراسر جهان از خود به جای می گذارد. زلزله عبارتست از لرزش زمین در اثر آزاد سازی سریع انرژی که اغلب موارد در اثر لغزش در امتداد یک گسل در پوسته زمین اتفاق می افتد. انرژی آزاد شده از کانون زلزله به صورت امواج در تمام جهات منتشر می شود. اغلب زلزله های جهان، منطبق بر مرز صفحات کره می باشند؛ یعنی با جابه جائی صفحات نسبت به هم انرژی این جابه جائی به دلیل وجود اصطکاک بین صفحات، ذخیره می گردد و لحظه ای که این مقدار انرژی برای غلبه بر نیروی اصطکاک سنگ ها کافی باشد، به صورت ناگهانی آزاد می شود.
زلزله های بزرگ دارای یک چرخه سه مرحله ای می باشند و عبارتند از: مرحله پیش لرزه ای (Preseismic)، هم لرزه ای (Coseismic) و پس لرزه ای (Postseismic) که در واقع لحظه وقوع زلزله همان مرحله هم لرزه ای می باشد.

• ضرورت و اهمیت پایش
یکی از مهمترین وقایع طبیعی در کل دنیا که می‌تواند خسارات زیادی را شامل شود، زلزله است. به طور میانگین، هرساله یک زلزله با بزرگی بیش از 8، ده‌ها زلزله با بزرگی بیشتر از 7 و صدها مورد با بزرگی بیش از 6 ریشتر را شاهد هستیم. بعضی از انواع زلزله‌ها دارای عمق کم هستند و در مناطق پر جمعیت، خسارات مالی و جانی زیادی را وارد می‌کنند.
برای مدیریت ریسک و ارزیابی خطر زمین لرزه ها، شناسائی جامع، مدل سازی و تهیه نقشه آن ها بسیار ضروری است. این موضوع می تواند مبنای کسب آگاهی از توزیع مکانی و زمانی گسل ها در نظر گرفته شود. با استفاده از مدل های ژئو فیزیکی و مدل سازی با استفاده از جمع آوری مشاهدات ژئودتیکی بر روی سطح زمین می توان مکانیزم ژئودینامیکی پدیده را پیش بینی نمود. با وجود مطالعات بسیار در زمینه رخداد زلزله و پروسه های آتشفشانی هنوز سؤالات زیادی مطرح است.
در دهه های اخیر، تلاش های گسترده ای جهت پایش تغییرات و جا به جایی پوسته زمین صورت گرفته است. با ترازیابی دقیق و مشاهدات زمینی، می توان تغییرات را با دقت زیاد ولی با قدرت تفکیک مکانی و زمانی کم اندازه گیری کرد. سامانه تعیین موقعیت جهانی (GPS) می تواند تغییرات را با دقت زیاد و به طور مستمر پایش کند ولی مشاهدات آن دارای قدرت تفکیک مکانی کم است و تغییرات را به صورت نقطه ای و پراکنده مشاهده می کند.

تداخل‌ سنجی راداری با استفاده از تصاویر ماهواره ای راداری، دارای کاربردهای بسیاری در پایش تغییرات پوسته زمین است و از آن جمله می توان کاربردهای لرزه ای شامل بررسی زلزله ها، گسل ها و تغییرات تکتونیکی را نام برد. استفاده از تصاویر ماهواره ای راداری و روش تداخل سنجی راداری، به دلیل پوشش گسترده و تصویربرداری دوره ای می تواند جابجایی را به دقت حدود سانتی متر برآورد کند. لذا تصاویر راداری ابزار مناسبی جهت پایش و تحلیل ساز و کار زمین لرزه و گسل می باشد.
یکی دیگر از کاربردهای سنجش از دور در پایش زلزله، استفاده از تصاویر نوری (اپتیکی) جهت تهیه نقشه مناطق تخریب شده است. با استفاده از تصاویر اپتیکی با قدرت تفکیک مکانی بالا (کمتر از یک متر) می توان ساختمان ها و زیر ساخت های تخریب شده را شناسایی کرد، محل استقرار و اسکان های موقت زلزله زدگان را شناسایی کرد و نسبت به مکانیابی محل بهینه استقرار را تعیین کرد.

• کاربرد ها و دستگاه های بهره بردار
امروزه تصاویر ماهواره ای راداری به صورت رایگان در دسترس عموم و متخصصان است. فهرست این داده ها به همراه طول موج مورد استفاده و بازه زمانی اخذ تصاویر آنها در جدول زیر آورده شده است.

در حال حاضر تصاویر ماهواره‌های منظومه ماهواره‌ای Sentinel-1 که از طول موج 5.5 سانتیمتری استفاده می کند، از سال 2014 توسط آژانس فضایی اروپا به صورت رایگان در اختیار عموم قرار گرفته است. این منظومه که به طور مداوم در حال تصویر برداری است، ابزاری مناسب جهت پایش زلزله میباشد.

با توجه به این پتانسیل ‌ها و به لحاظ اهمیت بررسی جا به جایی سطحی زمین ناشی از زلزله و مدل سازی گسل جهت حفظ زیرساخت ‌های سطحی و زیر سطحی، نیاز به ایجاد راه‌ کارهایی به ‌منظور شناسایی و پایش مناطق پرمخاطره برای مدیریت و پیشگیری از وقوع فاجعه ‌های احتمالی ضروری است. استفاده توامان از نقشه های تخریب و نقشه های به دست آمده از روش تداخل سنجی راداری که برای مطالعه علل تغییر شکل زمین مورد استفاده قرار می گیرد، می تواند به طور مستقیم توسط وزارتخانه ‎های نیرو، جهاد کشاورزی، محیط زیست و سازمان ها و شرکت های تابعه آنها و همچنین وزارت کشور، ستاد مدیریت بحران، نیروهای امدادی و شرکت های بیمه مورد استفاده قرار گیرد.
از آنجا که در حال حاضر معمولا پایش زلزله به صورت موردی و پس از وقوع آن انجام می شود، تصاویر اپتیکی بر حسب نیاز تهیه می شوند. لذا تهیه این تصاویر هر چه سریعتر باشد ارزش بالاتری در شناسایی مناطق تحت تاثیر زلزله ایفا خواهد کرد. نقشه های به دست آمده از پردازش تصاویر راداری، با توجه به نوع داده مورد استفاده در عرض کمتر از شش روز قابل تولید می باشند.

بازگشت به پایش ماهواره ای