Detecção de deslizamentos e atualização de inventário usando o tempo

Aug 10, 2023

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 7485 (2023) Citar este artigo

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A Rodovia Karakoram (KKH) é frequentemente interrompida por riscos geológicos, principalmente deslizamentos de terra que representam uma séria ameaça ao seu funcionamento normal. Utilizando inventário documentado, interpretação de imagens ópticas e estatísticas de área de frequência, as características da ruptura de taludes, a distribuição espacial e a sua ligação a numerosos factores contribuintes foram todas exploradas eficazmente ao longo do KKH. Um inventário atualizado para a área foi recriado usando a tecnologia de espalhamento persistente (PS) do radar interferométrico de abertura sintética (InSAR) para investigar mais detalhadamente medições milimétricas de deformação de taludes (Vslope) com precisão milimétrica. Utilizando a abordagem PS, foram processados ​​dados do Sentinel-1 de janeiro de 2018 a janeiro de 2022, através dos quais obtivemos uma taxa de deformação (VSlope) que varia entre 0 e 364 mm/ano. Um número total de 234 deslizamentos de terra foram citados na literatura e classificados, enquanto 29 novos deslizamentos potenciais foram detectados e vários deslizamentos de terra pré-existentes foram redefinidos pela abordagem InSAR, que foi incorporada para gerar um modelo atualizado de suscetibilidade a deslizamentos com 86,6% de precisão de previsão em o método da área sob a curva. Como estudos anteriores feitos aplicando a técnica InSAR incorporaram um curto vão temporal e perderam algumas zonas altamente deformantes, como os deslizamentos de Budalas e Khanabad, contêm velocidades médias > 50 mm/ano, que estudamos individualmente neste trabalho. Neste estudo, foi aplicada uma aplicação abrangente da técnica InSAR para avaliar seu desempenho na detecção e análise de deslizamentos. O modelo de velocidade de deformação (Vslope) mostra alto deslocamento em algumas regiões, que precisava ser mais investigado por geocientistas, e o inventário atualizado de deslizamentos e mapa de suscetibilidade desenvolvido pode ser usado para planejamento do uso da terra e estratégias de mitigação de deslizamentos.

Os deslizamentos de terra são o maior desastre natural do mundo causado pela força gravitacional, bem como por outros fatores como precipitação, terremotos ou atividades humanas. De acordo com estatísticas oficiais, os deslizamentos de terra resultaram em mais de 18.000 mortes em todo o mundo entre 1998 e 20171, e os danos materiais segurados em todo o mundo devido a desastres hidrológicos, incluindo deslizamentos de terra, ultrapassam os 127 mil milhões de dólares desde 19802. A iniciativa “China-Paquistão” da iniciativa “One Belt and One Road” Corredor Econômico” (CPEC) serve como projeto central, conectando a China e o Paquistão através da Rodovia Karakoram (KKH). No entanto, nesta importante estrada, a topografia montanhosa elevada, muitos detritos soltos e chuvas repentinas e intensas estão a causar desastres geológicos frequentes e catastróficos, tais como colapsos de rochas, fluxos de detritos glaciares, deslizamentos de terra, deslizamento de detritos, deslizamento de solo e, em circunstâncias raras, avalanches3. Grandes deslizamentos ou quedas de rochas causaram mais de 115 avalanches de rochas desde 19874, o KKH sofreu danos consideráveis ​​devido a deslizamentos de terra induzidos por terremotos em 20055, e um enorme deslizamento de terra em Attabad em 2010 bloqueou o rio e formou uma barreira de lago com mais de 20 km de extensão, inundando a rodovia e dificultando o trânsito6. Estradas, assentamentos e o meio ambiente circundante sofrem danos significativos como resultado de todos esses desastres.

Os mapas de inventário de escorregamentos para a área foram desenvolvidos por muitos pesquisadores através da aplicação de diferentes métodos4. projetou um método geomorfológico convencional para mapear o deslizamento7,8,9,10, incorporou interpretação de sensoriamento remoto óptico para gerar inventário de deslizamentos para a área. A precisão e a extensão do mapeamento de deslizamentos de terra usando técnicas convencionais de sensoriamento remoto são, no entanto, limitadas por alguns motivos, incluindo a falta de assinaturas espectrais discerníveis, a presença de vários tipos de cobertura do solo, as chances de falta de dados de inventário e a influência de condições meteorológicas. condições. Devido a um inventário incompleto de deslizamentos de terra e ao alto nível de incerteza nas interpretações de sensoriamento remoto óptico, é difícil determinar a suscetibilidade a deslizamentos. A criação de mapas de suscetibilidade a deslizamentos de terra e de riscos geológicos tem sido dificultada em muitas partes do mundo por inventários incompletos de deslizamentos de terra11. Para engenheiros e geólogos, determinar a suscetibilidade a deslizamentos de terra com dados limitados é um problema no apoio a planejadores e organizações governamentais. Para realizar a detecção e mapeamento de escorregamentos, o sensoriamento remoto óptico pode ser integrado à tecnologia InSAR, o que pode superar essas limitações12. Uma ferramenta forte para detecção e mapeamento de escorregamentos em larga escala é o uso de técnicas interferométricas SAR, que também podem ajudar no desenvolvimento e atualização de mapas de inventário de escorregamentos13.