Thaw Settlement Monitoring and Active Layer Thickness Retrieval Using Time Series COSMO-SkyMed Imagery in Iqaluit Airport
Notice bibliographique
Résumé
Thaw consolidation of degrading permafrost is a serious hazard to the safety and operation of infrastructure. Monitoring thermal changes in the active layer (AL), the proportion of the soil above permafrost that thaws and freezes periodically, is critical to understanding the conditions of the top layer above the permafrost and regulating the construction, operation, and maintenance of facilities. However, this is a very challenging task using ground-based methods such as ground-penetrating radar (GPR) or temperature sensors. This study explores the integration of interferometric measurements from high-resolution X-band Synthetic Aperture Radar (SAR) images and volumetric water content (VWC) data from SoilGrids to quantify detailed spatial variations in active layer thickness (ALT) in Iqaluit, the territorial capital of Nunavut in Canada. A total of 21 SAR images from COSMO Sky-Med (CSK) were first analyzed using the freely connected network interferometric synthetic aperture radar (FCNInSAR) method to map spatial and temporal variations in ground surface subsidence in the study area. Subsequently, we built an ALT retrieval model by introducing the thaw settlement coefficient, which takes soil properties and saturation state into account. The subsidence measurements from InSAR were then integrated with VWC extracted from the SoilGrids database to estimate changes in ALT. For validation, we conducted a comparison between estimated ALTs and in situ measurements in the airport sector. The InSAR survey identifies several sites of ground deformation at Iqaluit, subsiding at rates exceeding 80 mm/year. The subsidence rate changes along the runway coincide with frost cracks and ice-wedge furrows. The obtained ALTs, ranging from 0 to 5 m, vary significantly in different sediments. Maximum ALTs are found for rock areas, while shallow ALTs are distributed in the till blanket (Tb), the intertidal (Mi) sediments, and the alluvial flood plain (Afp) sediment units. The intersection of taxiway and runway has an AL thicker than other parts in the glaciomarine deltaic (GMd) sediments. Our study suggests that combining high-resolution SAR imagery with VWC data can provide more comprehensive ALT knowledge for hazard prevention and infrastructure operation in the permafrost zone.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».