Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Problematyka wykorzystania interferometrii satelitarnej w badaniach geologicznych

Graniczny M., Bovenga F., Kowalski Z., Perski Z., Piątkowska A., Surała M., Uścinowicz S., Wasowski J., Zdanowski A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 446 (1)

53--64

PL

Przedstawiono problematykę wykorzystania interferometrii radarowej do badania geodynamiki i ruchów powierzchni terenu wybranych obszarów Polski. Zinterpretowano wyniki tej metody dla Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) oraz południowego wybrzeża Bałtyku w rejonie Zatoki Gdańskiej. Omówiono możliwości i ograniczenia satelitarnej techniki radarowej do badania analizy przemieszczeń powierzchni terenu. Dla obszaru GZW zastosowano dwie metody: PSI (satelity ERS-1 i ERS-2) oraz DifSAR (japoński satelita ALOS), które wykazały dużą użyteczność w badaniach osiadań terenu na obszarach górniczych i pogórniczych. Do analizy geodynamiki południowego wybrzeża Bałtyku w rejonie Zatoki Gdańskiej zastosowano metodę PSI. Zaobserwowano, że przeważająca część aglomeracji Gdańska, Gdyni i Sopotu jest stabilna lub prawie stabilna. Jednym z wyjątków jest obszar rafinerii gdańskiej, gdzie odnotowano osiadania sięgające –12 mm/rok. Stwierdzono, że interferometria radarowa jest bardzo przydatna do oceny ruchów powierzchni terenu – zagadnienia często rozpatrywanego w praktyce geologiczno-inżynierskiej.

EN

The questions of the satellite interferometry method application for research studies of the geodynamics and ground movements in selected areas of Poland have been presented in this paper. The results of interferometric analysis from Upper Silesian Coal Basin (USCB) and Southern Baltic Coasts in the region of Gdańsk Bay were revealed. The advantages and limitations of the satellite interferometry for the ground movements studies have been also discussed. In the USCB area two interferometric methods were applied: PSI (based on the analysis of the data from satellites ERS-1 and ERS-2) and DifSAR (based on the analysis of the data from the Japanese satellite – ALOS). The results of interpretation have shown big utility for investigations of subsidence at the mining and post mining areas. On the basis of the PSI analysis of Southern Baltic Coasts several interesting phenomena have been observed. It was confi rmed that predominant part of Gdańsk-Gdynia-Sopot agglomeration is stable or nearly stable. One exception has been observed in the region of the Gdańsk Refinery, where the subsidence rate of 12 mm/year was confi rmed. On the basis of the presented examples it could be concluded that the satellite interferometry is extremely useful for ground movement studies in the engineering-geological practice.

2

Low magnitude earthquakes and landslide activity: a case study from Italy

Lamanna C., Del Gaudio V., Wasowski J.

Polish Geological Institute Special Papers

|

2005

|

Vol. 20

76--85

EN

We report on a slump-earth flow occurred in Southern Apennines following a 3-day rainstorm in late 1993. Subsequently, the landslide underwent different phases of activity, and in particular, the reactivation phase in 1995, which apparently coincided with a series of minor earthquakes (local magnitude ~ 3) and seasonal rainfall events. We focus on one and a half year temporal-spatial variations in retrogressive evolution of the landslide and attempt to identify cause-effect relations between the main scarp failures and the occurrence of seismic and rainfall events. For this purpose, qualitative and quantitative correlations are sought between possible causative factors and landslide activity. The results show that: (1) the general retrogressive trend is neither directly correlated to the temporal seismic activity pattern, nor to the monthly or short term precipitation; instead, the trend appears to be influenced by groundwater level variations, which are related to a few month cumulative precipitation pattern; (2) the variations in retrogressive activity of the main scarp, with respect to the general trend, show a limited positive correlation with seismic energy and monthly precipitation pattern; (3) the relative influence of precipitation appears to be greater than that of seismic activity; the latter seems to give a contribution to instability only when the main scarp is already unstable. These results indicate that, in presence of other causative factors, low energy seismic activity can have a complementary role as destabilising agent; however, a rigorous quantification of its relative weight would require more detailed and longer term monitoring data provided by continuous in situ recording instrumentation.

PL

W artykule przedstawiono duży spływ ziemny w południowych Apeninach, który nastąpił pod koniec 1993 roku, po trzydniowym sztormie. Osuwisko przeszło następnie rozmaite fazy aktywności, a zwłaszcza fazę odnowienia w 1995 roku, powiązaną z serią niewielkich trzęsień ziemi o nasileniu ~3 oraz z okresowymi opadami. Zwrócono uwagę na półtoraroczne zmiany przestrzenne w ewolucji osuwiska oraz na próbę określenia związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy podcięciem skarpy oraz wystąpieniem zjawisk sejsmicznych i opadów. W tym celu przebadano jakościowe i ilościowe związki pomiędzy prawdopodobnymi przyczynami a aktywnością osuwiska. Otrzymano następujące wyniki: (1) rozwój nie jest związany bezpośrednio z okresową aktywnością sejsmiczną ani z opadami miesięcznymi lub krótkotrwałymi, natomiast prawdopodobnie jest związany ze zmianami poziomu wód gruntowych powodowanych kumulacją kilkumiesięcznych opadów; (2) zmiany ogólnego trendu zachowania się głównej skarpy wykazują związek z aktywnością sejsmiczną oraz z rozkładem miesięcznych opadów; (3) względny wpływ opadów wydaje się być większy od aktywności sejsmicznej, jakkolwiek ta ostatnia ma swój wkład w dalszą destabilizację już naruszonej skarpy. Wyniki te wskazują, że słabe wstrząsy sejsmiczne osłabiają stabilność stoków poddanych innym poważniejszym czynnikom. Dokładniejsze określenie tych relacji będzie jednak wymagać bardziej długotrwałych i dokładniejszych obserwacji przy użyciu instrumentów prowadzących zapisy na miejscu.

3

A GIS-based assessment of landsliding in the Daunia Apennines, southern Italy

Mossa S., Capolongo D., Pennetta L., Wasowski J.

Polish Geological Institute Special Papers

|

2005

|

Vol. 20

86--91

EN

We have used a Geographic Information System (GIS) tool to examine the spatial patterns and factors of slope instability in the northwestern part of the Apulia Region (Southern Italy). The area studied belongs to the Daunia Apennines, covers 132 km.exp. 2, and includes several small municipalities. For the analysis, we have first compiled a geomorphologic landslide inventory map obtained through the systematic interpretation of aerial photographs. Then, a detailed Digital Elevation Model (DEM) was generated from 1:5,000 scale topographic maps. The controls of geology and other variables on slope stability were approximated via landslide frequency statistics. The main findings of the study can be summarised as follows: 1. The landslide frequency is very high (about 29.5% of the overall area); this confirms the high susceptibility of the area to slope failure. 2. The translational slides predominate (54%, in terms of area frequency), followed by complex failures, i.e. slides evolving into earth flows (35.5%), and earth flows (10.5%). 3. The Early Miocene chaotic, scaly clay-shales are most prone to landsliding, followed by the Middle Miocene limestone-marlstone-mudstone succession, and the Pliocene-Pleistocene clays and sands. 4. The landslide frequency is the highest in 10-15 stopni slope class, followed by 5-10 stopni and 15-20 stopni slope classes. This indicates a very low (ť residual) strength of the geological materials and is consistent with the fact that most failures represent reactivations of pre-existing landslides. 5. The landslide frequency is the lowest on slopes exposed toward the south, which suggests a possible influence of solar radiation. 6. The landslide distribution is closely linked to the local drainage systems. This implies that drainage improvement works should represent a cost-effective effort of the landslide hazard reduction. We have also quantified the landslides impact on the road network in the study area, keeping in mind the slope inclinations. The results proved that the road density was highest on slopes ranging from 5 to 15 stopni, and that within these classes about 14% of the road network was affected by landslides (both active and inactive).

PL

Do badania układu przestrzennego oraz czynników niestabilności zboczy w północno-zachodniej części regionu Apulii (południowe Włochy) wykorzystano system informacji geograficznej (GIS). Badany obszar należy do Apeninów Daunia, ma powierzchnię 132 km exp.2 i obejmuje kilka niedużych miejscowości. W trakcie badań zestawiono przede wszystkim zbiorczą geomorfologiczną mapę osuwisk, na podstawie systematycznej interpretacji fotografii lotniczych. Następnie opracowano cyfrowy model wysokościowy na podstawie map topograficznych w skali 1:5000. Wpływ budowy geologicznej oraz innych czynników na stabilność zboczy oszacowano na podstawie statystyki częstotliwości występowania osuwisk. Omawiane badania dały następujące wyniki: 1. Częstotliwość występowania osuwisk jest bardzo wysoka: obejmuje około 29,5% badanej powierzchni, co potwierdza wielką podatność zboczy na tego typu zniszczenia. 2. Dominują ślizgi przesuwcze (54% częstotliwości), a następnie bardziej kompleksowe odkształcenia, tzn. zsuwy przechodzące w spływy ziemne (35,5%) oraz spływy ziemne (10,5%). 3. Najbardziej podatne na odkształcenia osuwiskowe są wczesnomioceńskie, nieregularne łupki ilaste, a następnie środkowomioceńskie pakiety wapieni, margli i mułowców oraz plioceńsko-plejstoceńskie iły i piaski. 4. Częstotliwość powstawania osuwisk jest największa na stokach o nachyleniu 10-15°, nieco mniejsza na zboczach o nachyleniu 5-10° i na końcu - 15-20°. Wskazuje to na bardzo niską (szczątkową) wytrzymałość materiału geologicznego, co potwierdza fakt, iż większość odkształceń stanowi odnowienie wcześniejszych osuwisk. 5. Częstotliwość osuwisk jest najmniejsza na zboczach o ekspozycji południowej, co sugeruje pozytywny wpływ napromieniowywania słonecznego. 6. Rozmieszczenie osuwisk jest również ściśle powiązane z lokalnymi systemami drenażowymi. Wskazuje to na możliwość stosunkowo taniego zmniejszenia zagrożenia osuwiskami poprzez poprawę systemów drenażowych. Oceniono również wpływ osuwisk na sieć dróg na badanym terenie, z uwzględnieniem nachylenia stoków. Wyniki badań wskazują, że największe zagęszczenie dróg występuje na stokach o nachyleniu od 5 do 15stopni i że na omawianym obszarze około 14% dróg było pod wpływem osuwisk, aktywnych obecnie bądź w przeszłości.

4

A GIS model for integrating temporal ground surface change with potential slope instability using eo : a case study from the Caramanico area, Abruzzo, Italy

Gostelow P., Casarano D., Wasowski J.

Polish Geological Institute Special Papers

|

2005

|

Vol. 20

46--58

EN

This paper describes a new methodology for assessing landslide susceptibility from temporal land-use change using integrated earth observation (EO) and a GIS. Ground surface change data using LANDSAT and INSAR (permanent scatterer, PS) are used in a physically based geotechnical model which firstly defines initial susceptibility to landslides through geological and geomorphological background data or field study. Secondly it provides the impacts of change in terms of positive or negative effects on limit equilibrium factors of safety (FS) and thirdly the potential outcome of changes at a FS of 1.0 in terms of slope deformation. Application of the model in the Caramanico area using EO data from 1987 to 2000 is described and interpretative and image processing procedural difficulties are discussed. In this study only surface changes from vegetation to artificial structures could be reliably used in the model. Nevertheless preliminary results show promise, suggesting there may be some spatial relationships between areas of historic surface change and deformation recorded by GPS and PS in the urban area.

PL

W artykule przedstawiono nową metodę oceny podatności osuwisk na okresowe zmiany użytkowania terenu. W badaniach wykorzystano zintegrowane obserwacje satelitarne oraz technikę GIS. Na podstawie informacji o zmianach powierzchni Ziemi, uzyskanych z satelitów LANDSAT i INSAR, opracowano model geotechniczny, który, po pierwsze, na podstawie danych geologicznych i geomorfologicznych lub też bezpośrednich badań terenowych, określa podatność terenu na powstawanie osuwisk, po drugie, wskazuje wpływ zmian na granice równowagi czynników bezpieczeństwa (FS), a po trzecie, przedstawia potencjalny efekt zmian na deformację zboczy przy współczynniku FS = 1.0. Opisano też wykorzystanie tego modelu w rejonie Caramanico (Włochy) z uwzględnieniem obserwacji satelitarnych z lat 1987-2000. Przedyskutowano trudności pojawiające się w trakcie obróbki danych satelitarnych i podczas ich interpretacji. Okazało się, że w opracowaniu dotyczącym rejonu Caramanico można wykorzystać jedynie dane dotyczące zmian powierzchniowych, związanych z zamianą terenów pokrytych roślinnością na tereny zabudowane. Niemniej, wstępne wyniki wspomnianych badań sugerują, że mogą istnieć przestrzenne związki istniejących uprzednio zmian powierzchni z deformacjami obszarów zurbanizowanych, odnotowanymi przez pomiary GPS oraz przez satelitarne pomiary radarowe PS.

5

Ground surface changes detectable by Earth observation and their impact on the stability of slopes

Gostelow P., Wasowski J.

Polish Geological Institute Special Papers

|

2004

|

Vol. 15

43-52

EN

Uses of Earth Observation (EO) in landslide investigations are reviewed followed by discussion of their causal factors and types of slope deformation. Secondary surface indicators of changes to limit equilibrium are described and their impacts on factors of safety and deformation in different classes of geotechnical materials are tabulated for use as an input to hazard mapping.

PL

Artykuł przedstawia zastosowania teledetekcji satelitarnej (EO) w badaniu osuwisk egzaminując główne przyczyny ruchów osuwiskowych i typy deformacji stoków. Wprowadzono koncepcję pośrednich indykatorów rozpoznawalnych na powierzchni Ziemi i wskazujących na zmiany granicy równowagi stoków. Wpływ tych zmian na współczynnik bezpieczeństwa i na deformacje stoków jest analizowany z uwzględnieniem różnych klas materiałów geotechnicznych. Wyniki są przedstawione syntetycznie w formie tabeli, wskazującej ich zastosowanie do kartowania stopnia zagrożenia osuwiskowego.