Моделирование временных рядов проседания почвы на территории с комплексом Aridisols и Vertisols с помощью геодезической и БПЛА-съемки в Центральном Иране

Проседание поверхности почвы является природной опасностью, о которой сообщалось в засушливых и полузасушливых районах мира. В последние несколько десятилетий проседание поверхности почвы стало ощутимым для большинства равнин в Иране. Основной причиной этого явления служит извлечение грунтовых вод с помощью насосных скважин. Район исследования расположен на равнине (подстилаемой глинами) с комплексом Aridisols и Vertisols на востоке города Йезд в центральном Иране, где отмечены трещины продольной и многоугольной формы. Данный эксперимент проведен с целью выявления динамики микрорельефа во временнóм ряду, а именно, после дождей и периодов засухи, сопровождающихся проседанием поверхности почвы и ее растрескиванием. Для моделирования вертикальной динамики почвы и процессов растрескивания был выбран участок со 100 точками для съемки, использовалась модель Бокса-Дженкинса. Топографические измерения по данным геодезической съемки показали колебания высоты поверхности почвы от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров (от -14 до +14 мм в год) с синусоидальными ритмами. Авторегрессионная модель (AR) позволила предсказать колебания высоты почвы на срок до 5 лет с высокой точностью (3 мм). Данные полевых исследований и беспилотной съемки подтвердили модель временнóго прогноза. На исследуемой территории проседание почвы произошло в результате деградации минералов в аморфный силикат после выщелачивания почвы. При этом ежемесячные изменения увлажнения и высыхания поверхности почвы были основными факторами для изменения уровня поверхности, в то время как глубоко залегающие грунтовые воды влияния не оказали. Для мониторинга проседания поверхности почвы и трещин в почве с течением времени рекомендуется использовать изображения БПЛА-съемки в сочетании с результатами полевых исследований, что является наиболее подходящим способом прогнозирования проседания поверхности почвы с течением времени на локальном уровне.