Pemantauan penurunan tanah dan air tanah
Kami menggunakan InSAR satelit untuk memetakan penurunan tanah di seluruh wilayah - dari penipisan akuifer di bawah lahan pertanian dan kota hingga pemampatan tanah alami. Pekerjaan kami mengungkap di mana tanah turun, seberapa cepat, dan bagaimana polanya berubah selama bertahun-tahun, di area yang jauh terlalu luas untuk survei darat.
Di Mana InSAR Bernilai Tambah
| Situasi | Yang disediakan InSAR satelit |
|---|---|
| Penurunan akibat pemompaan | Mendeteksi penurunan skala cekungan |
| Perubahan air tanah musiman | Memisahkan respons elastis yang pulih kembali |
| Kehilangan akuifer jangka panjang | Mengenali pemampatan inelastis permanen |
| Risiko sinkhole di medan karst | Mendeteksi deformasi prekursor yang lambat |
Penurunan akibat Pengambilan Air Tanah dan Penipisan Akuifer
Ketika air dipompa dari akuifer lebih cepat daripada pengisiannya, sedimen berbutir halus di antara lapisan pembawa air memampat dan permukaan turun - sering kali sepanjang puluhan atau ratusan kilometer, dan kerap di atas lahan pertanian dan medan bervegetasi tempat survei konvensional jarang dilakukan. Pengambilan air tanah adalah penyebab tunggal penurunan tanah terbesar di dunia, dan sebagian besarnya bersifat permanen: ketika ruang pori runtuh, akuifer kehilangan kapasitas simpan yang tidak kembali bahkan ketika muka air pulih. Studi InSAR skala nasional yang independen telah menunjukkan betapa meluasnya penipisan permanen dan inelastis ini. InSAR satelit sangat cocok untuk penurunan regional skala luas semacam ini. Ia mengukur jejak penuh cekungan yang turun, memisahkan tanah yang paling cepat turun dari tanah yang stabil, dan melacak bagaimana pola merespons kekeringan, pemompaan, dan pemulihan selama bertahun-tahun.
Rekaman itu juga membedakan dua perilaku yang penting bagi pengelolaan. Naik dan turunnya permukaan secara musiman, seiring akuifer terisi dan terkuras, sebagian besar bersifat elastis dan pulih kembali; tren penurunan jangka panjang yang tetap menandakan pemampatan inelastis dan kehilangan kapasitas simpan permanen. Mampu melihat keduanya dalam deret waktu yang sama menjadikan InSAR alat praktis untuk pengelolaan air tanah, verifikasi pengisian akuifer terkelola, dan pendokumentasian bahaya penurunan pada skala regional. Karya kami yang telah terbit mencakup analisis InSAR atas deformasi tanah akibat aktivitas sumber daya alam dan air tanah di Cekungan Sedimen Kanada Barat serta pemetaan kecepatan permukaan tiga dimensi Cekungan Cerro Prieto di Meksiko.
Penurunan Tanah Alami
Tidak semua penurunan didorong oleh pemompaan. Tanah memampat melalui pemampatan dan oksidasi alami tanah lunak atau organik seperti gambut, melalui hidrokompaksi sedimen yang tertimbun renggang saat pertama kali terbasahi, dan melalui pelarutan batuan mudah larut yang menghasilkan sinkhole di medan karst. Pergerakan ini bisa lambat dan mudah luput hingga memengaruhi bangunan, jalan, atau jaringan utilitas - atau, dalam kasus karst, muncul tiba-tiba. InSAR satelit menyediakan penyaringan skala luas untuk pemampatan tanah alami, menunjukkan di mana pergerakan terpusat dan, di atas karst, di mana penurunan prekursor yang lambat dapat mendahului keruntuhan. Karena tidak memerlukan instrumen, ia mendukung pemetaan bahaya di area yang tidak memiliki jaringan darat.
Penurunan akibat Aktivitas Industri
Penurunan juga disebabkan oleh ekstraksi sumber daya dan operasi bawah tanah. Kami membahas topik ini di halaman khusus: pemampatan permukaan akibat pertambangan dibahas di pemantauan deformasi tanah pertambangan, dan penurunan terkait reservoir dan produksi di pemantauan deformasi tanah minyak dan gas. Pengukuran satelit yang sama mendasari semuanya - perbedaannya terletak pada konteks dan pertanyaan yang diajukan.
Apa yang Diberikan Program Penurunan Tanah
Program penurunan tanah memberikan peta kecepatan skala cekungan yang menunjukkan laju pemampatan di seluruh area yang diminati; deret waktu perpindahan untuk setiap titik pengukuran, sehingga pergerakan dapat dibaca pada sumur, kota, atau struktur tertentu; pemisahan sinyal musiman dari jangka panjang; dan, jika dua geometri pandang atau GNSS tersedia, penguraian menjadi gerakan vertikal dan horizontal. Hasil disediakan sebagai lapisan SIG untuk alur kerja air tanah dan perencanaan serta dapat disegarkan seiring datangnya akuisisi radar baru. Satelit pita C memberi cakupan skala luas, sedangkan pita L meningkatkan keandalan di atas tanah yang bervegetasi lebat, dan arsip historis memperpanjang gambaran hingga dekade-dekade lampau.
Mengapa InSAR Satelit untuk Penurunan Tanah
Penurunan tanah adalah masalah berskala luas, dan InSAR satelit dibuat untuk area luas. Ia tidak memerlukan instrumen di tanah, mencakup seluruh cekungan dan kotamadya sekaligus, dan memanfaatkan arsip multitahun untuk menunjukkan bagaimana penurunan berkembang - bukan hanya satu potret sesaat. Ia bekerja baik di medan pedesaan dan bervegetasi tempat jaringan darat jarang. Karena pemrosesan garis dasar pendek kami hanya menuntut koherensi antara akuisisi yang berdekatan, ia memulihkan penurunan di atas tanah bervegetasi dan pedesaan yang dibiarkan kosong oleh layanan berbasis penghambur persisten saja, dan ia tidak bergantung pada jaringan GNSS permanen yang rapat untuk kalibrasi, sehingga ia bekerja bahkan di tempat infrastruktur geodetik jarang. Metode kami berlandaskan penelitian yang ditelaah sejawat dan diterbitkan di jurnal penginderaan jauh internasional. Integrasi dengan GNSS untuk memulihkan sinyal terluas dan berpanjang gelombang terbesar, validasi independen, dan pelaporan regulasi tersedia atas permintaan. Penurunan tanah adalah salah satu dari empat layanan pemantauan inti kami, di samping pemantauan pertambangan, tanah longsor, dan minyak dan gas.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa penyebab penurunan tanah yang dapat diukur InSAR?
Paling sering pengambilan air tanah dan penipisan akuifer, di samping pemampatan alami tanah lunak atau organik, hidrokompaksi, dan sinkhole di medan karst. Penurunan akibat pertambangan serta operasi minyak dan gas dibahas di halaman khusus kami.
Seberapa luas area yang dapat dipantau?
Seluruh cekungan, akuifer, dan kotamadya. InSAR satelit dirancang untuk cakupan regional, yang menjadi keunggulan utamanya atas survei darat berbasis titik untuk penurunan.
Apakah penurunan akibat air tanah dapat pulih kembali?
Sering kali hanya sebagian. Naik dan turunnya permukaan secara musiman sebagian besar pulih kembali, tetapi pengambilan berlebih yang berkelanjutan memampatkan akuifer secara permanen dan mengurangi kapasitas simpannya. Deret waktu InSAR menunjukkan bagian pergerakan mana yang musiman dan mana yang merupakan tren permanen jangka panjang.
Apakah ia bekerja di atas lahan pertanian dan tanah bervegetasi?
Ya. Pemrosesan penghambur terdistribusi dan garis dasar pendek, serta radar pita L yang berpanjang gelombang lebih besar, dipilih khusus untuk menjaga pengukuran tetap andal di atas medan pedesaan dan bervegetasi tempat titik survei jarang.
Bisakah Anda menunjukkan bagaimana penurunan berubah dari waktu ke waktu?
Ya. Arsip satelit multitahun memungkinkan kami merekonstruksi pergerakan masa lalu dan melacak bagaimana penurunan merespons kekeringan, pemompaan, dan pemulihan, bukan sekadar mengukur laju saat ini.