بررسی تأثیر جابه‌جایی سطح زمین بر ساختمان‌های تخریبی در شهر بم با استفاده از تکنیک‌های فازی شی‌ء‌گرا و تداخل‌سنجی راداری

دیده بان, خلیل; فیضی زاده, بختیار; ولیزاده کامران, خلیل

بررسی تأثیر جابه‌جایی سطح زمین بر ساختمان‌های تخریبی در شهر بم با استفاده از تکنیک‌های فازی شی‌ء‌گرا و تداخل‌سنجی راداری

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

¹ کارشناس ارشد، گروه سنجش از راه دور و جی ای اس، دانشگاه تبریز

² استاد دانشگاه تبریز

چکیده

از مهم‌ترین مخاطراتی که امروزه و حتی در گذشته جامعه ی بشری را تهدید کرده است، مخاطره ی زلزله و اثرات حاصل از وقوع آن است. با توجه به اهمیت این موضوع، در این تحقیق به بررسی تغییرات سطح زمین پس از وقوع زمین لرزه در منطقه ی بم با استفاده از تصاویر راداری و نوری¹ پرداخته شده است که با استفاده از تصاویر ماهواره انویست²، مربوط به زمانهای قبل و بعد از زلزله‌ی بم، اقدام به برآورد میزان جابه‌جایی حادث شده در سطح منطقه‌ی مورد مطالعه گردید. همچنین با استفاده از تصویر پانکروماتیک ماهواره‌ی IRS هندوستان با دقت مکانی پنج متر و انجام تکنیک فیوژن³ از نوع ادغام رزولوشن فیلتر بالا گذر⁴ با استفاده از تصاویر استر⁵ و عکسهای هوایی منطقه‌ی بم مربوط به سال 1383 اقدام به اجرای الگوریتم فازی شی‌ءگرا⁶ برای استخراج خودکار ساخت و سازهای موجود در منطقهی مورد مطالعه شد. با توجه به تأثیر سازندهای زمینشناسی در تعیین مکان‌های مناسب برای ساخت و سازها و بررسی میزان اثرپذیری سازندهای تشکیل دهنده‌ی منطقه ی مورد مطالعه از زلزله‌ی به‌وقوع پیوسته در منطقه، از نقشه‌ی زمین شناسی 1:100000 استفاده شد. در مرحله‌ی تجزیه و تحلیل پژوهش، نتایج حاصل از هر یک از مراحل عملی انجام شده با یکدیگر انطباق داده شدند. به‌طوری‌که میزان جابه‌جایی در اثر زمینلرزه بین 0.19- و 0.32در تغییر بوده و نتایج مربوط به استخراج خودکار ساختمانهای تخریبی به وسیله‌ی اپراتورهای AND و OR دقتی به ترتیب برابر 93 درصد و 98 درصد نشان دادند، که با انطباق این لایه ها با هم ارتباط بین جابه‌جایی زمین، واکنش‌پذیری سازندها از جابه‌جایی و تخریب ساختمانها مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.23453915.1398.8.1.3.9

عنوان مقاله [English]

A study of earth surface displacement influence on damaged buildings in Bam; applying Insar and fuzzy object-oriented techniques

نویسندگان [English]

Khalil Didehban ¹
bakhtiar feizizadeh ²
Khalil valizadeh kamran ²

¹ Msc. student, department of Rs & Gis, university of tabriz

چکیده [English]

One of the most important risks that ever has threaten human society is earthquake. we studied these ground changes after occurring earthquake in Bam by using optic and radar images. In this research we estimated amount of movement occurred in preceding area by using these Envisat satellite Remote Sensing images before and after earthquake in Bam. Also by using Indian IRS pancromatic image with 5 meter local accuracy and doing fusion techniques like HPF with Aster images and aerial photos of Bam in 2004 with Fuzzy object-based algorithm technique automatically studied building determination in this area. According to the effects of geological formations, in terms of finding appropriate places for building and construction as well as evaluate the effects of regional formations in the study area, which earthquake was occurred, 1:100,000 geological maps are used. In step analysis of research , the results from every step adapted with each other so that amount of movement through earthquake had changed between -0.19 to 0.32 and results from automatic determination of ruined buildings by And & Or operators had accuracy about 93% and 98% respectively. Correlation between ground movement and damage of buildings was evaluated by adapting these levels with each other. This correlation demonstrates linear correlation between results. Awareness of correlation between construction and building reactivity to the earthquake movements can improve urban managing and planning and decrease damages to the minimum.

کلیدواژه‌ها [English]

Interferometry
Radar
Fuzzy object-oriented
Bam earthquake

مراجع

Bello, O. M., Aina, Y. A., (2014). satellite remote sensing as a tool in disaster management and sustainable development: towards a synergistic approach. Th3rd international geographi symposium – GEOMED 2013, 365-373
اوزی، رمضان (1390). جغرافیای مخاطرات. ظاهری، محمد. چاپ اول، تبریز، انتشارات دانشگاه تبریز، تبریز.
شیعه، اسماعیل؛ حبیبی، کیومرث؛ ترابی، کمال (1389). بررسی آسیب‌پذیری شهرها در برابر زلزله با استفاده از روش تحلیل سلسله مطالعه‌ی موردی منطقه‌ی 6 شهرداری تهران -GIS و (IHWP) مراتبی معکوس. چهارمین کنگره‌ی جغرافیدانان جان اسلام، 1-12.
1. Tralli, D. M., Blom, R. G., Zlotnicki, V., Donnellan, A., Evans, D. l. (2005). Satellite remote sensing of earthquake, volcano, flood, landslide and coastal inundation hazards, ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing 59, 185– 198.
2. Gong, M., Li, H., Wang, Q., Liu, J., Su, L. (2016). A multiobjective fuzzy clustering method for change detection inSAR images. Applied Soft Computing, 767–777.
3. رهنمون فر، مریم؛ سراجیان، محمد؛ توکلی، احد؛ رحمتی، محمد (1384). استفاده از روش تداخل سنجی راداری در مطالعه زلزله بم و زلزله ی ازمیت ترکیه. همایش ژئوماتیک 1384، دوره‌ی 24.
4. حیدری، رامک (1384). کاربرد رادار در پیش نشانگر زلزله با استفاده از تکنیک اینترفرومتری در تحلیل زلزله‌ی بم. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، تهران.
5. معماریان، حسین؛ زارع، مهدی؛ میبدیان، مجید (1388). گسل‌ها و شکستگی‌های ناشی از زمین‌لرزه‌ی بم. نشریه‌ی زمین، شماره 3، دوره 4، 67-82.
6. شریفی کیا، محمد (1389). تحلیل تغییرات سطح پوسته‌ی زمین حاصل از پدیده زلزله به کمک تکنیک‌های سنجش از دوری. چهارمین کنگره بین المللی جغرافیدانان جهان اسلام.
7. درویشی، مهدی؛ احمدی توانا، غلامرضا (1392). کاربرد تکنیک تداخل سنجی (Dinsar) در آشکارسازی تغییرات جابه‌جایی سطحی در حوزه مخاطرات زمین ساختی. دومین کنفرانس بین المللی مخاطرات محیطی، 2.
8. سعادت فر، احسان؛ دهقانی، مریم؛ اسماعیلی، علی؛ زمانی قره چمنی، بهزاد (1393). بررسی جابه‌جایی پیش لرز گسل اهر- ورزقان با استفاده از سری زمانی تداخل سنجی راداری. مجله‌ی علمی پژوهشی رادار، سال 2، شماره‌ی 2، 11-20.
9. منصوری، بابک؛ مصطفی‌زاده، مونا (1394). استخراج شی‌ء‌گرای ساختمان‌ها از تصاویر ماهواره‌ای VHR و آشکارسازی تخریب لرزه‌ای آن‌ها بر مبنای آنالیز بافتی و استفاده از شبکه‌ی عصبی. علوم و مهندسی زلزله، سال دوم، شماره‌ی اول، 55-65
  1. Massonet, D., Rossi, M., Carmona, C., Adragna, F., Peltzer, G., Feigl, K. and Rabaute, T., (1993). The displacement field of the Landers earthquake mapped by radar interferometry. Nature, 364, pp. 138–142.
  2. Ohkura, H, (1998). Application OF SAR Data To Monitoring Earth Surface Chenges And Displacement, ElscvieSr cience , pp. 485-492.
  3. Stasolla, M., Gamba, P., Dell’Acqua, F., & Rathje, E. (2006). Matching spectral with spatial analysis to improve building damage recognition in VHR images. Cambridge, UK, Magdalene College.
  4. Qiang, Sh., Xuejun, Q., Qi, W., jingfa, Zh., Kai, T., Shaomin, Y., (2011). Co-seismic deformation of the 2010 Mw6. 9 Yushu earthquake from InSAR images, Geodesy and Geodynamics, 16-20.
  5. واجدیان، ساناز؛ خالصیان، مینا؛ سراجیان، محمد رضا (1388). تحلیل و ارزیابی تخریب ناشی از زلزله با استفاده از تکنولوژی تصویربرداری راداری با دریچه‌ی مصنوعی (SAR). ژئوماتیک 1388.
    1. Fu, B., Ninomiya, Y., Lei. X., Toda., Sh., Awata. Y . )2003(. mapping active fault associated with the MW 6.6 Bam (SE Iran) earthquake with Aster 3D images. remote sensing of environment, vol. 92, PP: 153-157.
    2. دیدهبان، خلیل (1395). کاربرد تکنیکهای تداخل سنجی راداری و فازی شی‌ءگرا در بررسی تغییرات سطح زمین پس از وقوع زمینلرزه. پایان‌نامه کارشناسیارشد، دانشگاه تبریز، تبریز.
    3. مقصودی، یاسر؛ مهدوی، ساحل (1394). مبانی سنجش از دور راداری. چاپ اول، تهران، انتشارات دانشگاه صنعتی شریف تهران، تهران.
      1. Hanssen, R.F., 2001. Radar interferometry: data interpretation and error analysis. Springer
      2. پناهی، حسین (1395). راهنمای کاربردی ENVI4.8 با گذری بر ArcGis 10.1. انتشارات دانشگاه آزاد یزد، یزد.
      3. علوی پناه، سیدکاظم؛ قربانی، محمد صدیق (1386). نقش سنجش از دور و بررسی‌های میدانی در تجزیه و تحلیل‌های مورفوتکتونیکی: مطالعه‌ی موردی زلزله بم. پژوهش‌های جغرافیایی، شماره‌ی 60، 15- 29.
      4. رسولی، علی اکبر (1387). مبانی سنجش از دور کاربردی. چاپ اول، انتشارات دانشگاه تبریز، تبریز.
        
        (Reference Book, ecognition)
        
        فیضی زاده، بختیار؛ هلالی، حسین (1386). مقایسه‌ی روش‌های پیکسل پایه، شی‌ءگرا و پارامترهای تأثیرگذار در طبقه‌بندی پوشش / کاربری اراضی استان آذربایجان غربی. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 73-84.