Détection des glissements de terrain et mise à jour de l'inventaire en fonction du temps

Aug 22, 2023

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 7485 (2023) Citer cet article

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L'autoroute du Karakoram (KKH) est fréquemment perturbée par des aléas géologiques, principalement des glissements de terrain, qui constituent une menace sérieuse pour son fonctionnement normal. À l'aide d'un inventaire documenté, de l'interprétation d'images optiques et de statistiques de zone de fréquence, les caractéristiques de l'effondrement des pentes, la distribution spatiale et leur lien avec de nombreux facteurs contributifs ont tous été explorés efficacement le long du KKH. Un inventaire mis à jour de la zone a été recréé à l'aide de la technologie de diffusion persistante (PS) du radar interférométrique à synthèse d'ouverture (InSAR) pour étudier plus en détail les mesures au millimètre près de la déformation de la pente (Vslope). En utilisant l'approche PS, les données Sentinel-1 de janvier 2018 à janvier 2022 ont été traitées grâce auxquelles nous avons obtenu un taux de déformation (VSlope) qui varie entre 0 et 364 mm/an. Un nombre total de 234 glissements de terrain ont été cités dans la littérature et classés tandis que 29 nouveaux glissements de terrain potentiels ont été détectés et plusieurs glissements de terrain préexistants ont été redéfinis par l'approche InSAR, qui a été intégrée pour générer un modèle de susceptibilité aux glissements de terrain mis à jour avec 86,6 % de précision de prévision dans la méthode de l’aire sous la courbe. Comme les études précédentes réalisées en appliquant la technique InSAR incorporaient une courte période temporelle et manquaient certaines zones très déformantes comme les glissements de terrain de Budalas et Khanabad, contenant des vitesses moyennes > 50 mm/an, que nous avons étudiées individuellement dans ce travail. Dans cette étude, une application complète de la technique InSAR pour évaluer ses performances en matière de détection et d'analyse des glissements de terrain a été appliquée. Le modèle de vitesse de déformation (Vslope) montre des déplacements élevés dans certaines régions, qui devaient être étudiés plus en détail par les géoscientifiques, et l'inventaire et la carte de susceptibilité des glissements de terrain mis à jour peuvent être utilisés pour la planification de l'utilisation des terres et les stratégies d'atténuation des glissements de terrain.

Les glissements de terrain constituent la principale catastrophe naturelle au monde causée par la force gravitationnelle ainsi que par d’autres facteurs tels que les précipitations, les tremblements de terre ou les activités humaines. Selon les statistiques officielles, les glissements de terrain ont fait plus de 18 000 morts dans le monde entre 1998 et 20171, et les dommages matériels assurés dans le monde entier dus aux catastrophes hydrologiques, y compris les glissements de terrain, dépassent 127 milliards de dollars depuis 19802. Le corridor économique »(CPEC) constitue la pièce maîtresse du projet, reliant la Chine et le Pakistan via l’autoroute du Karakoram (KKH). Cependant, sur cette route importante, la topographie de haute montagne, la grande quantité de débris et les pluies soudaines et intenses provoquent des catastrophes géologiques fréquentes et catastrophiques telles que des effondrements de roches, des coulées de débris glaciaires, des glissements de terrain, des glissements de débris, des glissements de sol et, dans circonstances rares, avalanches3. De très énormes glissements de terrain ou chutes de pierres ont provoqué plus de 115 avalanches de roches depuis 19874, le KKH a subi des dégâts considérables dus aux glissements de terrain provoqués par le tremblement de terre en 20055, et un énorme glissement de terrain à Attabad en 2010 a bloqué la rivière et formé une barrière de lac de plus de 20 km de long, inondant la chaussée et gênant la circulation6. Les routes, les colonies et l’environnement subissent des dommages importants à la suite de toutes ces catastrophes.

Des cartes d'inventaire des glissements de terrain pour la zone ont été élaborées par de nombreux chercheurs en appliquant différentes méthodes4. conçu une méthode géomorphologique conventionnelle pour cartographier le glissement de terrain7,8,9,10, incorporé une interprétation par télédétection optique pour générer un inventaire des glissements de terrain pour la région. La précision et l'étendue de la cartographie des glissements de terrain à l'aide des techniques conventionnelles de télédétection sont cependant limitées pour certaines raisons, notamment le manque de signatures spectrales perceptibles, la présence de divers types de couverture terrestre, les risques de données d'inventaire manquantes et l'influence des conditions météorologiques. conditions. En raison d’un inventaire incomplet des glissements de terrain et du niveau élevé d’incertitude dans les interprétations de la télédétection optique, il est difficile de déterminer la susceptibilité aux glissements de terrain. La création de cartes de vulnérabilité aux glissements de terrain et de géorisques a été entravée dans de nombreuses régions du monde par des inventaires incomplets des glissements de terrain11. Pour les ingénieurs et les géologues, déterminer la susceptibilité aux glissements de terrain avec des données limitées constitue un problème pour les planificateurs et les organisations gouvernementales. Pour entreprendre la détection et la cartographie des glissements de terrain, la télédétection optique peut être intégrée à la technologie InSAR, qui peut surmonter ces limitations12. L’utilisation de techniques interférométriques SAR est un outil puissant pour la détection et la cartographie des glissements de terrain à grande échelle, qui peuvent également contribuer au développement et à la mise à jour de cartes d’inventaire des glissements de terrain13.