Date of Award

3-2022

Document Type

Dissertation

Degree Name

Doctor of Philosophy (PhD)

Department

Geography

First Advisor

Abdelgadir Abuelgasim

Second Advisor

Hakim Saibi

Abstract

This dissertation is concerned with the land surface deformations related to anthropogenic activities and how a monitoring strategy can be established for nationwide studies. The main objective of this dissertation is to study land surface fluctuations in regional and local scales over the dry semi-arid climate of the United Arab Emirates with the relation to subsurface layers mechanisms and groundwater dynamics. Radar Interferometry techniques have been developed to detect and monitor land surface movement from space with very high accuracy. This dissertation investigates the implementation of these techniques over highly decorrelated surfaces. The detected land surface movements have been correlated with groundwater and geophysical data. The study shows significant findings of various land surface subsidence zones with extensive subsidence over desert landcover. The study detected a maximum land surface subsidence rate over two distinctive zones of Remah and Al Wagan with a subsidence rate of -60 mm/year and -55 mm/year, respectively with an accurate measurement of ±2 mm/year in the period between 2017 to 2021. Results from Radar Interferometry have been confirmed by field observations where clear signs for ground movement have been observed. This dissertation implements Radar Interferometry techniques using the parallelization concept which aims to reduce the processing time that is always challenging for Radar Interferometry processing. Also, this dissertation processed a time series of radar imageries to observe smaller ground movements with reliable accuracy. Moreover, this dissertation integrates radar remote sensing and geophysical investigation, unveiling a hidden relationship between ground motion from space and subsurface mechanisms. This dissertation shows that the land surface subsidence detected in the previous study by (Liosis et al., 2018) is still active and more severe than before. Also, land surface movement over new areas that are unknown early has been detected and fully investigated with ground truth data.

Comments

هذه الأطروحة تركز على دراسة تشوهات مستوى سطح الأرض و علاقته بالممارسات المختلفة للإنسان و كيفية وضع إستراتيجية لمراقبة تلك التغييرات على مستوى يشمل الدولة بأكملها . إن الغرض الأساسي من هذه الأطروحة هو دراسة تغيير مستوى سطح الأرض على المستوى المحلي و الإقليمي في المناخ الجاف و شبه الصحراوي لدولة الإمارات و علاقته مع آلية تغيير الطبقات تحت سطح الأرض و تغيير مستوى المياه الجوفية. اعتمدت الدراسة بصورة أساسية على تقنيات قياس التداخل بالانتثار عن طريق الرادار التي تتميز بدقة عالية جدا لكشف و مراقبة تغييرات الهبوط و الإرتفاع لمستوى سطح الأرض. هذه الاطروحة تختبر التطبيق العملي لهذه التقنيات على أماكن تتميز بعدم ثبات الانتثار. نتائج تغييرات الهبوط و الإرتفاع لمستوى سطح الأرض تم ربطها بيانات المياه الجوفية و الجيوفيزياء. هذه الدراسة وجدت نتائج مهمة لنطاقات هبوط سطح الأرض مع إكتشاف هبوط حاد لمستوى سطح الأرض لمنطقة صحراوية تتوسطها بعض المزارع. أقصى معدل هبوط كشفت عنه هذه الدراسة كان بمقدار - 60 مم بالسن بمعدل تغيير ± 2 مم بالسنة في الفترة بين عامي 2017 و 2021 . النتائج المكتشفة تم تأكيدها بعمل مسح حقلي لمعاينة نطاقات الهبوط حيث تم رصد دلائل لهبوط مستوى سطح الأرض. في هذه الأطروحة تم معالجة المرئيات المسجلة عن طريق تقنية قياس التداخل بالانتثار عن طريق الرادار بإستخدام مفهوم الموازاة حيث يهدف لتقليل زمن المعالجة لعدد كبير من المرئيات و اللذي يعتبر عائقا و تحديا في معالجة مرئيات الرادار بتقنية قياس التداخل بالانتثارعن طريق الرادار. أيضا هذه الأطروحة تطرقت لطرق معالجة البيانات الكبيرة للمرئيات المسجلة عن طريق مجسات الرادار بهدف اكتشاف درجات هبوط سطح الأرض الصغيرة مع الحفاظ على الدقة العالية للنتائج. هذه الأطروحة أيضا تضم دمج لتقنيات الاستشعار عن بعد بالرادار و الجيوفيزياء، حيث ساعد هذا الدمج على التعرف على علاقات جديدة بين نتائج معالجة الاستشعار عن بعد و حركة الطبقات تحت سطح الأرض. هذه الدراسة توضح ايضا أن هبوط مستوى سطح الأرض اللذي تم اكتشافه في الدراسات السابقة ما يزال مستمرا و بإزدياد في معدل الهبوط. كما أنه تم اكتشاف مناطق جديدة لظاهرة الهبوط و الإرتفاع لمستوى سطح الأرض لم يتم الكشف عنها مسبقا و قد تم ع مل دراسة تفصيلية حول تلك المناطق بالإستعانة بالبيانات الحقلية

Download

Included in

Geography Commons

Share

COinS