Monitoring dynamiki ruchów powierzchni osuwisk w warunkach zmiennego poziomu wód gruntowych z wykorzystaniem reflektorów radarowych

Perski, Zbigniew; Wojciechowski, Tomasz

doi:10.7306/2022.20

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Monitoring dynamiki ruchów powierzchni osuwisk w warunkach zmiennego poziomu wód gruntowych z wykorzystaniem reflektorów radarowych

Autorzy

Perski Zbigniew , Wojciechowski Tomasz

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Perski_Z_Monitoring_PG_Vol.70_nr 9_2022.pdf

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.7306/2022.20

Warianty tytułu

Monitoring the dynamics of landslide surface movements under conditions of variable groundwater level with the use of radar reflectors

Języki publikacji

Abstrakty

The main objective of the presented analysis was to investigate to what extent even minor changes in the hydrological and hydrogeological environment affect the changes in the dynamics of landslide surface displacement. The research was carried out for selected monitored landslides, which, in addition to the in-depth monitoring devices, were equipped with corner reflectors suitable for satellite radar interferometry measurements. The high temporal resolution of the interferometric data allowed demonstrating the existence of a relationship between the speed of surface movements and slight changes in the depth to the groundwater table. The analyses were performed for five landslides, which also showed a high dependence of these compounds on the geological structure of the landslide and its substrate.

Słowa kluczowe

osuwisko monitoring reflektor narożny interferometria SAR szeregi czasowe

landslide monitoring corner reflector SAR interferometry time series

Wydawca

Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Przegląd Geologiczny

Rocznik

2022

Tom

Vol. 70, nr 9

Strony

661--670

Opis fizyczny

Bibliogr. 50 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Perski Zbigniew

zbigniew.perski@pgi.gov.pl

Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Karpacki, ul. Skrzatów 1, 31–560 Kraków

https://orcid.org/0000-0002-6727-7448

autor

Wojciechowski Tomasz

tomasz.wojciechowski@pgi.gov.pl

Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Karpacki, ul. Skrzatów 1, 31–560 Kraków

https://orcid.org/0000-0001-5858-0026

Bibliografia

1. BAMLER R., HARTL P. 1998 - Synthetic aperture radar interferometry. Inverse Problems, 14: R1-R54.
2. BERARDINO P., FORNARO G., LANARI R., SANSOSTI E. 2002 - A New Algorithm for Surface Deformation Monitoring Based on Small Baseline Differential SAR Interferograms. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 40 (11): 2375-2383.
3. BOVENGA F., WASOWSKI J., NITTI D.O., NUTRICATO R., CHIARADIA M.T. 2012 - Using COSMO/SkyMed X-band and ENVISAT C-band SAR interferometry for landslides analysis. Remote Sensing of Environment, 119: 272-285.
4. BÜRGMANN R., ROSEN P.A., FIELDING E.J. 2000 - Synthetic Aperture Radar interferometry to measure Earth's surface topography and its deformation. Ann. Rev. of Earth and Planetary Sciences, 28: 169-209.
5. COLESANTI C., WASOWSKI J. 2006 - Investigating landslides with space-borne Synthetic Aperture Radar (SAR) interferometry. Engineering Geol., 88 (3-4): 173-199.
6. CROSETTO M., MONSERRAT O., CUEVAS-GONZÁLEZ M., DEVANTHÉRY N., CRIPPA B. 2016 - Persistent Scatterer Interferometry: A review. ISPRS J. Photogrammetry and Remote Sensing, 115: 78-89.
7. DE ZAN F., GUARNIERI A.M., ROCCA F. 2008 - Advances in SAR interferometry for sentinel-1 with TOPSIn. 2008 IEEE Radar Conference; https://doi.org/10.1109/RADAR.2008.4720871
8. FERRETTI A., PRATI C., ROCCA F. 1999 - Permanent scatterers in SAR Interferometry. IEEE Transactions Geoscience and Remote Sensing, 39: 8-20.
9. FIALKO Y., SIMONS M., AGNEW D. 2001 - The complete (3-D) surface displacement field in the epicentral area of the 1999 Mw 7.1 Hector Mine earthquake, California, from space geodetic observations. Geophys. Res. Lett., 28 (16): 3063-3066.
10. FROESE C., PONCOS V., SKIRROW R., MANSOUR M., MARTIN D. 2008 - Characterizing complex deep seated landslide deformation using Corner Reflector InSAR (CR-InSAR). Little Smoky Landslide, Alberta.
11. FRUNEAU B., ACHACHE J., DELACOURT C. 1996 - Observation and modelling of the Saint-Étienne - de-Tinée landslide using SAR interferometry. Tectonophysics, 265 (3-4): 181-190.
12. GARTHWAITE M.C., LAWRIE S., DAWSON J., THANKAPPAN M. 2015 - Corner reflectors as the tie between InSAR and GNSS measurements: Case study of resource extraction in Australia. European Space Agency Sp. Publ. 731 (1).
13. GOLDSTEIN R.M., ZEBKER H.A., WERNER C.L. 1988 - Satellite radar interferometry: Two-dimensional phase unwrapping. Radio Scie., 23 (4): 713-720.
14. GUARNIERIA.M., PARIZZI F., PRATI C., ROCCAF. 1993-SAR Interferometry Experiments with ERS-1. Proceedings of IGARSS '93 - IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium: 991-993.
15. HARTL P., REICH M., THIEL K.-H., XIAY. 1993 - SAR interferometry applying ERS-1: some preliminary test results. [W:] ESASP,359:219-222.
16. HOOPER A., ZEBKER H., SEGALL P., KAMPES B. 2004 - A new method for measuring deformation on volcanoes and other non-urban areas using InSAR persistent scatterers. Geophys. Res. Lett., 31: L23611, doi:10.1029/2004GL021737
17. HOOPER A., BEKAERT D., SPAANS K., ARIKAN M. 2012 - Recent advances in SAR interferometry time series analysis for measuring crustal deformation. Tectonophysics, 514-517: 1-13.
18. KETELAAR V.B.H. 2008 - Monitoring surface deformation induced by hydrocarbon production using satellite radar interferometry Delft, the Netherlands. Delft University of Technology.
19. KOS J., WÓJCIK A. 2022a - Karta rejestracyjna osuwiska (numer ewidencyjny 18-03-065-071897) w miejscowości Słotowa; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
20. KOS J., WÓJCIK A. 2022b - Karta rejestracyjna osuwiska (numer ewidencyjny 12-05-042-000145) w miejscowości Szymbark-Huciska; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
21. KOS J., WÓJCIK A. 2022c - Karta rejestracyjna osuwiska (numer ewidencyjny 12-05-042-000141) w miejscowości Szymbark-Zapadle; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
22. KOS J., WÓJCIK A. 2022d - Karta rejestracyjna osuwiska (numer ewidencyjny 12-07-072-014555) w miejscowości Kłodne; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
23. KOS J., WÓJCIK A. 2022e - Karta rejestracyjna osuwiska (numer ewidencyjny 12-10-011-016892) w miejscowości Grybów; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
24. MARCINIEC P., ZIMNAL Z., PERSKI Z., WOJCIECHOWSKI T., RĄCZKOWSKI W., LASKOWICZ I., NESCIERUK P., GRABOWSKI D., KUŁAK M., WÓJCIK A. 2019 - Osuwiska w Polsce - od rejestracji do prognozy, czyli 13 lat projektu SOPO, Prz. Geol., 67 (5): 291-297.
25. MARINKOVIC P., KETELAAR G., LEIJEN F. VAN, HANSSEN R. 2008 - InSAR Quality Control: Analysis of Five Years of Corner Reflector Time Series. [W:] Proc. Of FRINGE 2007 Workshop, Frascati, Italy, 26-30 November 2007. ESA SP-649, February 2008.
26. MASSONNET D., FEIGLK.L. 1998 - Radar interferometry and its application to changes in the earth's surface. Rev. Geophys., 36 (4): 441-500.
27. MENNE M.J., DURRE I., VOSE R.S., GLEASON B.E., HOUSTONT.G. 2012 - An Overview of the Global Historical Climatology Network-Daily Database. J. Atmospheric and Oceanic Technol., 29 (7): 897-910.
28. NESCIERUK P., PERSKI Z., WOJCIECHOWSKI T., WARMUZ B., KOWALSKI Z., KOWALSKI K., KARWACKI K., DACKA J. 2016 - Raport z prac monitoringowych przeprowadzonych w roku 2017 na osuwisku Grybów; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
29. NESCIERUK P., PERSKI Z., WOJCIECHOWSKI T., WARMUZ B., KOWALSKI Z., KOWALSKI K., KARWACKI K., DACKAJ. 2017a - Raport z prac monitoringowych przeprowadzonych w roku 2017 na osuwisku Szymbark Zapadle; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
30. NESCIERUK P., PERSKI Z., WOJCIECHOWSKI T., WARMUZ B., KOWALSKI Z., KOWALSKI K., KARWACKI K., DACKA J. 2017b - Raport z prac monitoringowych przeprowadzonych w roku 2017 na osuwisku Szymbark Huciska; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
31. NESCIERUK P., PERSKI Z., WOJCIECHOWSKI T., WARMUZ B., KOWALSKI Z., KOWALSKI K., KARWACKI K., DACKAJ. 2021a - Raport z prac monitoringowych przeprowadzonych w roku 2017 na osuwisku Szymbark Zapadle; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
32. NESCIERUK P., PERSKI Z., WOJCIECHOWSKI T., WARMUZ B., KOWALSKI Z., KOWALSKI K., KARWACKI K., DACKAJ. 2021b - Raport z prac monitoringowych przeprowadzonych w roku 2017 na osuwisku Szymbark Huciska; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
33. NESCIERUK P., PERSKI Z., WOJCIECHOWSKI T., WARMUZ B., KOWALSKI Z., KOWALSKI K., KARWACKI K., DACKA J. 2021c - Raport z prac monitoringowych przeprowadzonych w roku 2017 na osuwisku Kłodne; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
34. NESCIERUK P., PERSKI Z., WOJCIECHOWSKI T., WARMUZ B., KOWALSKI Z., KOWALSKI K., KARWACKI K., DACKA J. 2021d - Raport z prac monitoringowych przeprowadzonych w roku 2017 na osuwisku Słotowa; http://mapa.osuwiska.pgi.gov.pl
35. PERISSIN D. 20 1 0 - SAR super-resolution and characterization of urban targets Italy. VDM Verlag Dr. Müller.
36. PERSKI Z. 1999 - Osiadania terenu GZW pod wpływem eksploatacji podziemnej określane za pomocą satelitarnej interferometrii radarowej (InSAR). Prz. Geol., 2: 171-174.
37. PERSKI Z. 2019 - Zaawansowane techniki InSAR w monitorowaniu osuwisk. Prz. Geol., 67 (5): 351-359; https://doi.org/10.7306/2019.29
38. PERSKI Z., KETELAAR V.B.H., MRÓZ M. 2006 - Interpretacja danych ENVISAT/ASAR o przemiennej polaryzacji na obszarach zurbanizowanych w kontekście charakterystyki stabilnych rozpraszaczy (Persistent Scatterers). Arch. Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 16: 467-482.
39. PERSKI Z., WARMUZ B., LASKOWICZ I., WÓDKA M., MROZEK T., MALATA T., KRAWCZYK M., CHOWANIEC-TOBIASZ K., MICHALSKI A. 2018 - Monitoring osiadania powierzchni terenu w 3 wybranych lokalizacjach poszukiwań gazu w formacjach łupkowych - projekt pilotażowy. Państw. Inst. Geol.-PIB; https://www.pgi.gov.pl/images/geozagrozenia/interferometria/wyniki_lupki/gaz_upkowy_oprac_nauk_bad.pdf
40. QIN Y., PERISSIN D., LEI L 2013 - The Design and Experiments on Corner Reflectors for Urban Ground Deformation Monitoring in Hong Kong. Intern. J. Antennas and Propagation; https://doi.org/10.1155/2013/191685
41. REFICE A., BOVENGA F., GUERRIERO L., WASOWSKI J., INTERATENEO D., AMENDOLA V. 2001 - DInSAR applications to landslide studies. IGARSS 2001. Scanning the Present and Resolving the Future. Proceedings. IEEE 2001 International Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2 (2): 3-5.
42. ROSEN P., HENSLEY S., JOUGHIN I.R., LI F.K., MADSEN S., RODRÍGUEZ E., GOLDSTEIN R. 2000 - Synthetic Aperture Radar Interferometry. Proceedings of the IEEE, 88 (3): 333-382.
43. SINGLETON A., LI Z., HOEY T., MULLER J.-P. 2014 - Evaluating sub-pixel offset techniques as an alternative to D-InSAR for monitoring episodic landslide movements in vegetated terrain. Remote Sensing of Environment, 147: 133-144.
44. TORRES R., SNOEIJ P., DAVIDSON M., BIBBY D., LOKAS S. 2012 - The Sentinel-1 mission and its application capabilities. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2012: 1703-1706; https://doi.org/10.1109/IGARSS.2012.6351196
45. WARMUZ B., NESCIERUK P. 2019 - Dynamika przemieszczeń wybranych osuwisk w Karpatach. Prz. Geol., 67 (5): 326-331.
46. WOJCIECHOWSKI T., PERSKI Z., WÓJCIK A. 2008 - Wykorzystanie satelitarnej interferometrii radarowej do badań osuwisk w polskiej części Karpat. Prz. Geol., 56 (12): 1087-1091.
47. WOJCIECHOWSKI T., LASKOWICZ I., NESCIERUK P., UŚCINOWICZ G., CZERWIŃSKI T., PERSKI Z. 2021 - Zagrożenia geologiczne w Polsce w 2020 roku. Prz. Geol., 69 (5): 303-311.
48. WÓJCIK A., PERSKI Z., BORKOWSKI A., WOJCIECHOWSKI T. 2011 - Zastosowanie danych teledetekcji lotniczej i satelitarnej do badania dynamiki czynnych osuwisk w 2010 r. na przykładzie osuwiska w Kłodnem koło Limanowej. Polski Kongres Drogowy, 30.03-01.04.2011 r., Zakopane: 111-120.
49. WRIGHT T.J., PARSONS B.E., LU Z. 2004 - Toward mapping surface deformation in three dimensions using InSAR. Geophys. Res. Lett., 31: 5; https://doi.org/200410.1029/2003GL018827
50. XIAY., KAUFMANN H., GUO X. 2002 - Differential SAR interferometry using corner reflectors. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2: 1243-1246; https://doi.org/10.1109/IGARSS.2002.1025902

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2024)

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-a5bcc7bc-689b-4e02-906c-884138f7f704