InSAR Verilerinin Hızlı Fourier Dönüşümü ile Zaman Seri Analizi: Gediz Grabeni Örneği

Gul Y., Hastaoğlu K. Ö., Poyraz F., Erdoğan H., Duman H., Gül Y.

Türkiye Ulusal Jeodezi Komisyonu (TUJK) XXII. Sempozyumu 2023, Trabzon, Türkiye, 29 Kasım - 01 Aralık 2023, ss.25-26

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Trabzon
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.25-26
  • Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Günümüzde yüzey hareketlerinin jeodezik olarak izlenmesinde Yapay Açıklıklı Radar İnterferometrisi (InSAR) yöntemi yaygın olarak kullanılmaktadır. InSAR verilerinin değerlendirilmesi sonucunda uydu bakış doğrultusunda (LOS) daimi Yansıtıcılara ait yıllık hız değerleri elde edilmektedir. LOS hız değerleri elde edilirken genellikle doğrusal modele göre basit regresyon analiz yöntemi kullanmaktadır. Bu durum da InSAR noktalarına ait zaman serilerindeki periyodik etkiler göz ardı edilmektedir. Bu çalışmada InSAR verilerinden elde edilen yer değiştirme değerleri kullanılarak periyodik hareketlerin Hızlı Fourier Dönüşümü (HFD) yöntemiyle belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda TUBITAK 119Y180 nolu proje ve CÜBAP M-800 nolu projeleri kapsamında 2016-2020 yılları arasında Sentinel 1A ve 1B alçalan (descending) ve yükselen (ascending) uydu radar görüntülerinden elde edilen inteferogramlar (LiCSAR verileri) kullanılarak Gediz Grabenindeki yüzey deformasyonlarına ait LOS hız değerleri LiCSBAS yazılımı aracılığıyla elde edilmiştir. Gediz grabeninde birçok yer bilimcinin yaptığı çalışmalarda bölgenin sismik aktivitesinin yoğun olduğu ve yüzeysel deformasyonların arttığı ortaya konmaktadır. Ayrıca çalışma bölgesindeki bazı yerleşim yerleri AİGM tarafından “Yerleşime Uygun Olmayan Alan” olarak belirlenmiş ve Afete Maruz Bölge ilan edilmiştir. Bölgede yoğun tarım yapılmakta ve yaz döneminde yüksek düzeyde sulama faaliyeti yeraltı suyu seviyesinin düşmesine neden olmaktadır. Buna bağlı olarak bölgede tektonik hareketlerin dışında asismik hareketler izlenilmektedir. Bu çalışmada InSAR HFD dönüşümü yöntemi ile Gediz grabenindeki 2016-2020 yılları arasındaki mevsimsel hareketler belirlenmiştir. Grabenin güney doğusunda (Yeşilyurt-Sarıgöl arası) mevsimsel hareketlerin tarımsal faaliyetlere bağlı olarak arttığı gözlemlenmiştir. Grabenin güney doğusunda seçilen üç noktaya ait HFD analizi sonucunda hız değerleri ve periyodik etki periyod-genlik değerleri hesaplanmış ve bölgede oluşan deformasyonların mevsimsel faktörlerden etkilendiğini açıkça ortaya konulmuştur. Sonuç olarak InSAR sonuçlarından HFD analizi yardımıyla çalışma bölgesindeki asismik hareketler başarıyla modellenmiştir.

Today, the method of Synthetic Aperture Radar Interferometry (InSAR) is widely used for the geodetic monitoring of surface movements. Evaluation of InSAR data results in the acquisition of annual velocity values for Permanent Scatterers (PS) in the line-of-sight (LOS) direction of satellite observations. When obtaining LOS velocity values, a simple regression analysis method is commonly used based on a linear model. This approach often neglects periodic effects in the time series of InSAR points. In this study, the aim is to determine periodic movements using the Fast Fourier Transform (FFT) method with displacement values obtained from InSAR data. To achieve this, LOS velocity values related to surface deformations in the Gediz Graben region were obtained using interferograms derived from descending and ascending satellite radar images of Sentinel 1A and 1B between 2016 and 2020, through the LiCSBAS software, as part of the TUBITAK 119Y180 and CUBAP M-800 projects. Numerous studies by geoscientists have revealed the high seismic activity and increased surface deformations in the Gediz Graben. Furthermore, some residential areas in the study region have been designated as 'Not Suitable for Settlement' by the AİGM (Turkey's General Directorate of Disaster Affairs), declaring them as Disaster-Prone Areas. The region is characterized by intensive agriculture, with high irrigation activity during the summer, leading to a decline in groundwater levels. As a result, in addition to tectonic movements, aseismic movements are observed in the region. In this study, seasonal movements in the Gediz Graben between 2016 and 2020 were determined using the InSAR FFT transformation method. It has been observed that seasonal movements increase in the southeast of the graben (between Yeşilyurt and Sarıgöl) due to agricultural activities. As a result of the FFT analysis of three selected points in the southeast of the graben, velocity values and period-amplitude values of periodic effects have been calculated, clearly demonstrating that deformations in the region are influenced by seasonal factors. As a result, InSAR results were successfully modeled with the help of FFT analysis in the study area.