[Εξωφυλλο}

Τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση και αποτύπωση κατολισθήσεων στοι δυτικό τμήμα της Λευκάδας

Νικόλαος Αθανάσιος Γρένδας

Περίληψη


Το αντικείμενο της εργασίας αυτής για την περιοχή της Λευκάδας που εκπονήθηκε κατά τους θερινούς μήνες στα πλαίσια των μεταπτυχιακών σπουδών στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (Α.Π.Θ.) αφορά την τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση και την αποτύπωση κατολισθήσεων στις περιοχές «Εγγρεμνοί» και «Γιαλός» οι οποίες “πλήγηκαν” από τη ισχυρή σεισμική δόνηση της Λευκάδας στις 17 Νοεμβρίου, 2015. Η υπαίθρια συλλογή δεδομένων που πραγματοποιήθηκε αφορά στην γεωλογική χαρτογράφηση, τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση, αποτύπωση αστοχιών και των τύπων τους και χαρτογράφηση της δριμύτητάς τους. Επίσης εξετάστηκε η χρήση της τεχνολογίας UAV (Unmanned Aerial Vehicle) με σκοπό την πιο αναλυτική τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση και αποτύπωση δομών, κυρίως των κατολισθήσεων ή βραχοκαταπτώσεων.
Διαθέσιμα στοιχεία για την συγκεκριμένη εργασία αποτέλεσαν α) οι αεροφωτογραφίες που λήφθηκαν μέσω του αεροχήματος DJI Phantom 3 Professional, β) τα δεδομένα τα οποία εξήχθησαν από αυτές και γ) οι πληροφορίες που συλλέχθηκαν κατά την υπαίθρια έρευνα στο διάστημα 10-15/07/2016.
Η εργασία αυτή αποτελείται από 2 μέρη, εκ των οποίων το πρώτο μέρος εμπεριέχει βιβλιογραφική επισκόπηση ενώ το δεύτερο περιλαμβάνει την παράθεση νέων δεδομένων για την περιοχή της Λευκάδας.
Το πρώτο μέρος αποτελείται από 5 κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μία εκτενής αναφορά στις κατολισθήσεις ως φυσικό φαινόμενο και στην ταξινόμηση αυτών. Στο δεύτερο κεφάλαιο, γίνεται αναφορά στις κατολισθήσεις που προκαλούνται από σεισμικές δονήσεις και παρουσιάζονται παραδείγματα μελετών από περιστατικά σεισμικών δονήσεων ανά τον κόσμο. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται πληροφορίες όσον αφορά την μελέτη και έρευνα των κατολισθήσεων καθώς επίσης και μεθοδολογίες αποτύπωσης αυτών. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην μελέτη περίπτωσης του σεισμού του Νοεμβρίου του 2015 στην Λευκάδα και στο πέμπτο κεφάλαιο αναφέρονται βιβλιογραφικά γεωλογικά στοιχεία για την Λευκάδα.
Το δεύτερο μέρος αποτελείται από 5 κεφάλαια. Στο έκτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στο σκοπό και στο αντικείμενο της παρούσας εργασίας. Στο έβδομο κεφάλαιο περιγράφεται η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε κατά το στάδιο της υπαίθριας έρευνας. Στο όγδοο κεφάλαιο αναφέρονται στοιχεία που αφορούν την μέθοδο χρήσης της τεχνολογίας UAV και στο ένατο κεφάλαιο αναλύονται τα τεχνικογεωλογικά στοιχεία για την περιοχή του «Γιαλού» και για την περιοχή των «Εγγρεμνών».
Τέλος, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της εργασίας ενώ στο παράρτημα παρουσιάζονται εικόνες που αφορούν τις θέσεις μελέτης.

The subject of the present MSc Thesis is the detailed mapping of “Eggremnoi” and “Gialos” areas of the island of Lefkada. The field data collection which was performed regards the geological and engineering geological mapping, the mapping of failures and of their types and characterization of their severity. Moreover, it was examined the use of UAV technology (Unmanned Aerial Vehicle) aiming at a more detailed engineering geological and structure mapping, mainly of slope stability failures and of rock falls.
The available data for the specific project are a) aerial photographs which were taken through the drone DJI Phantom 3 Professional, b) information exported from those photographs, c) information collected through the outdoor research through the time period 10-15/07/2016.
This project consists of 2 parts, of which the first part includes bibliographical data while the second part includes the apposition of new data for Lefkada area.
The first part includes 5 chapters. In the first part is performed an extensive reference to landslides and their types. In the second chapter is performed a reference to landslides which caused by earthquakes and presented examples of case studies from international earthquakes events. In the third chapter data concerning study and research of landslides as methodologies for their mapping are presented. In the fourth chapter a reference for the case study of Lefkada landslide event in November 2015 is performed and in the fifth chapter, bibliographical geological data are presented for the island of Lefkada.
The second part includes 5 chapters. In the sixth part a reference on the aim and the subject of the present MSc Thesis is performed. In the seventh chapter the methodology which is performed at the stage of field research is descripted. In the eighth chapter, data concerning the usage method of UAV technology are presented and in the ninth chapter, engineering geological data for the “Gialos” and “Eggremnoi” area are analysed.
Eventually, the conclusions of the thesis are collocated while in the Appendix presented photographs concerning the study locations.

 


Πλήρες Κείμενο:

PDF

Αναφορές


Bemis S., Micklethwaite S., Turner D., James M., Akciz S., Thiele S., Bangash H., 2014. Ground-based and UAV-Based photogrammetry: A multi-scale, high resolution mapping tool for structural geology and paleoseismology. Journal of Structural Geology v. 69, p. 163–178, doi: 10.1016/j.jsg.2014.10.007.

Cushing E., 1985. Evolution stucturale de la marge nord-ouest hellenique dans l'ile de Levkas et ses environs (Grece nord-occidentale). PhD Thesis

Eckhaut M., Reichenbach P., Guzzetti F., Rossi M., Poesen J., 2009. Combined landslide inventory and susceptibility assessment based on different mapping units: an example from the Flemish Ardennes, Belgium. Natural Hazards and Earth System Science Vol: 9, 507–521, http://www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/9/507/2009/nhess-9-507-2009.pdf.

Colomina I., Molina P., 2014. Unmanned aerial systems for photogrammetry and remote sensing:A review. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 92, pp. 79–97.

Gallousi Ch., Koukouvelas I., 2007. Quantifying geomorphic evolution of earthquake-triggered landslides and their relation to active normal faults. An example from the Gulf of Corinth, Greece. Tectonophysics, 440, 85- 104.

Ganas A., Elias P., Bozionelos G., Papathanassiou G., Avallone A., Papastergios A., Valkaniotis S., Parcharidis I., Briole P., 2016. Coseismic deformation, field observations and seismic fault of the 17 November 2015 M = 6.5, Lefkada Island, Greece earthquake. Tectonophysics, 687, 210-222, ISSN 0040-1951, http://dx.doi.org/10.1016/j.tecto.2016.08.012 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040195116303377

Ganas A., Briole P., Papathanassiou G., Bozionelos G., Avallone A., Melgar D., Argyrakis P., Valkaniotis S., Mendonidis E., Moshou A., Elias P., 2015. A preliminary report on the Nov 17, 2015 M=6.4 South Lefkada earthquake, Ionian Sea, Greece. EPPO

Ganas A., Marinou A., Anastasiou D., Paradissis D., Papazissi K., Tzavaras P., Drakatos G., 2013. GPS-derived estimates of crustal deformation in the central and north Ionian Sea, Greece: 3-yr results from NOANET continuous network data. Journal of Geodynamics, 67, 62 71.http://dx.doi.org/10.1016/j.jog.2012.05.010

Ganas A., Oikonomou A., Tsimi Ch., 2013. NOAfaults: a digital database for active faults in Greece. Bulletin of the Geological Society of Greece, vol. XLVII 2013, p.518

Ganas, A., Papadopoulos, G. A., and Pavlides, S. B., 2001. The 7th September 1999 Athens 5.9Ms earthquake: remote sensing and digital elevation model inputs towards identifying the seismic fault. International Journal of Remote Sensing, 22 (1), 191-196.

Ganas A., Parsons T., 2008. Three-dimensional model of Hellenic Arc deformation and origin of the Cretan uplift. Journal of Geophysical Research. VOL. 114, B06404, doi:10.1029/2008JB005599

Ganas, A, Pavlides, S, Karastathis, V., 2005. DEM-based morphometry of range-front escarpments in Attica, central Greece, and its relation to fault slip rates. Geomorphology, 65, 301–319

Ganas, A., White, K., & Wadge, G., 1997. The use of DEMs for fault segment mapping. EARSeL Advances in Remote Sensing Yearbook Vol. 5 - December 1997- pp/ 48-53.ISSN: 1017-4613 ISBN: 2-9908885-21-2.

Ganas, A., 1998. Mapping of active normal faults in the Lokris region (central Greece) using SPOT DEM data. Proceedings of the 8th International Congress of the Geological Society of Greece, pages 173-179. Patras 27-29 May 1998.

Ganas, A., 2000. Mapping Earthquake deformation and damage using satellite data and digital elevation models. In NATO Advanced Research Workshop Abstracts, Istanbul, 14-17 May 2000, page 88.

Guzzetti F., Mondini A., Cardinali M., Fiorucci F., Santangelo M., Chang K.-T., 2012. Landslide inventory maps: New tools for an old problem. Earth-Science Reviews, 112 (1), 42-66

Hack R., Huisman M., 2002. Estimating the intact rock strength of a rock mass by simple means. Engineering Geology for Developing Countries

Harp E., 2009. Landslide inventories: the essential part of seismic landslide hazard analyses. An International Conference in Commemoration of 10th Anniversary of the Chi-Chi Earthquake

Harp E., Hartzell S., Jibson R., Ramirez-Guzman L., Schmitt R., 2014. Relation of Landslides Triggered by the Kiholo Bay Earthquake to Modeled Ground Motion. Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 104, No. 5, pp. 2529–2540, doi: 10.1785/0120140047

Harp E., Jibson R., 2002. Anomalous Concentrations of Seismically Triggered Rock Falls in Pacoima Canyon: Are They Caused by Highly Susceptible Slopes or Local Amplification of Seismic Shaking?. Bulletin of the Seismological Society of America, 92:3180-3189; doi:10.1785/0120010171

Harp E., Jibson R., Dart R., 2013. The Effect of Complex Fault Rupture on the Distribution of Landslides Triggered by the 12 January 2010, Haiti Earthquake. Landslide Science and Practice, p.625.

Havenith H.-B., Torgoev A., Braun A., Schlögel R., Micu M., 2016. A new classification of earthquake-induced landslide event sizes based on seismotectonic, topographic, climatic and geologic factors. Geoenvironmental Disasters, DOI: 10.1186/s40677-016-0041-1

Hinsbergen D., Meer D., Zachariasse W., Meulenkamp J., 2005. Deformation of western Greece during Neogene clockwise rotation and collision with Apulia. International Journal of Earth Sciences, 95 (3), (pp. 463-490) (28 p.).

Hungr O., Evans S., Bovis M., Hutchinson J., 2001. A review of the classification of landslides of the flow type. Environmental and Engineering Geoscience, 7 (3), 221-238

Hungr O., Leroueil S., Picarelli L., 2014. The Varnes classification of landslide types, an update. Landslides, Volume 11, Issue 2, pp 167–194.

Jibson R., Harp E., 2012. Extraordinary Distance Limits of Landslides Triggered by the 2011 Mineral, Virginia, Earthquake. Bulletin of the Seismological Society of America, v. 106, p. 2368-2377

Jibson R., Harp E., Michael J., 2000. A method for producing digital probabilistic seismic landslide hazard maps. Engineering Geology, v. 58, p. 271-289.

Jibson R., Harp Ε., 2011. Field Reconnaissance Report of Landslides Triggered by the January 12, 2010, Haiti Earthquake. U.S. Geological Survey

Jibson R., Keefer D., 1989. Statistical analysis of factors affecting landslide distribution in the New Madrid seismic zone, Tennessee and Kentucky. Engineering geology Volume. 27: 509-542.

Jibson R., Keefer D., 1993. Analysis of the seismic origin of landslides: Examples for the New Madrid seismic zone. Geological Society of America Bulletin, v. 105, no. 4, p. 521-536

Keefer D., 1984. Landslides caused by earthquakes. Geological Society of America Bulletin, v. 95, p. 406-421

Keefer D., 2002. Investigating landslides caused by earthquakes – a historical review. Surveys in Geophysics, 23: 473. doi:10.1023/A:1021274710840

Kieffer D., Jibson R., Rathje E., Kelson K., 2006. Landslides Triggered by the 2004 Niigata Ken Chuetsu, Japan, Earthquake. Earthquake Spectra, DOI: 10.1193/1.2173021

Louvari E., Kiratzi A., Papazachos B., 1999. The Cephalonia Transform Fault and its extension to western Lefkada Island (Greece). Tectonophysics, 308 (1), 223-236

Miyagi T., Yamashina Sh., Esaka F., Abe S., 2011. Massive landslide triggered by 2008 Iwate–Miyagi inland earthquake in the Aratozawa Dam area, Tohoku, Japan. Landslides, 8:99–108

Mondini A., Viero A., Cavalli M., Marchi L., Herrera G., Guzzetti F., 2014. Comparison of event landslide inventories: The Pogliaschina catchment test case, Italy. Natural Hazards and Earth System Science, 14, 1749-1759

Papadimitriou P., Kaviris G., Makropoulos K., 2006. The MW=6.3 2003 Lefkada earthquake (Greece) and induced stress transfer changes. Tectonophysics, 423, 73-82

Papadopoulos G., Karastathis V., Ganas A., Pavlides S., Fokaefs A., Orfanogiannaki K., 2003. The Lefkada, Ionian Sea (Greece), Shock (Mw 6.2) of 14 August 2003: Evidence for the Characteristic Earthquake from Seismicity and Ground Failures, 55: 713. doi:10.1186/BF03352478

Papadopoulos G., Plessa A., 2000. Magnitude–distance relations for earthquake-induced landslides in Greece. Engineering Geology, v. 58, 377–386

Papathanassiou G., Pavlides S., 2007. Using the INQUA scale for the assessment of intensity: Case study of the 2003 Lefkada (Ionian Islands), Greece earthquake. INQUA, 173–174, 4–14

Papathanassiou G., Pavlides S., & Ganas A., 2005. The 2003 Lefkada earthquake: Field observations and preliminary microzonation map based on liquefaction potential index for the town of Lefkada. Engineering Geology, 82, 12– 31.

Papathanassiou G., Vakaniotis S., Ganas A., Grendas N., Kollia El., 2016. The November 17th, 2015 Lefkada, Greece earthquake; field mapping of generated failures and assessment of macroseismic intensity ESI-07. Engineering Geology, Submitted

Papathanassiou G., Valkaniotis S., Dimaras K., 2015. Validating the Classification of Earthquake-Induced Landslide Hazard Levels Based on Data Provided by Large Scale Mapping of Failures Induced by 2003 Lefkada, Greece Earthquake. Engineering Geology for Society and Territory

Rathje E., Bachhuber J., Cox B., French J., Green R., Olson S., Rix G., Wells D., Suncar O., 2010. Geotechnical engineering reconnaissance of the 2010 Haiti earthquake, Version 1, 97 pp.

Rondoyanni Th., Sakellariou M., Baskoutas J., Christodoulou N., 2012. Evaluation of active faulting and earthquake secondary effects in Lefkada Island, Ionian Sea, Greece: an overview. Nat Hazards, 61: 843. doi:10.1007/s11069-011-0080-6

Rondoyanni Th., Tsiambaos G., 2008. The Aghios Nikitas-Athani active fault and the geological hazard of Lefkada island. Conference Paper

Shugen L., Bin D., Zhiwu L., Luba J., Shun L., Guozhi W., Wei S., 2013. Geological Evolution of the Longmenshan Intracontinental Composite Orogen and the Eastern Margin of the Tibetan Plateau. Journal of Earth Science, Vol. 24, No. 6, p. 874–890, DOI: 10.1007/s12583-013-0391-5

Siebert S., Teizer J., 2014. Mobile 3D mapping for surveying earthwork projects using an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) system. Automation in Construction, 1–14

Valkaniotis S., Ganas A., Papathanassiou G., Papanikolaou M., 2014. Field observations of geological effects triggered by the January–February 2014 Cephalonia (Ionian Sea, Greece) earthquakes. Tectonophysics 630, 150-157, DOI:10.1016/j.tecto.2014.05.012 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040195114002601

Vasuki Υ., Holden E.-J., Kovesi P., Micklethwaite S., 2014. Semi-automatic mapping of geological Structures using UAV-based photogrammetric data: An image analysis approach. Computers & Geosciences, v. 69, 22-32

Xu C., 2014. Preparation of earthquake-triggered landslide inventory maps using remote sensing and GIS technologies: Principles and case studies. Geoscience Frontiers, v. 6, 825-836

Xu C., Shyu J., Xu X., 2014. Landslides triggered by the 12 January 2010 Port-au-Prince, Haiti, Mw = 7.0 earthquake: visual interpretation, inventory compiling, and spatial distribution statistical analysis. Natural Hazards and Earth System Science, 14, 1789-1818

Xu C., Xu X., Yao X., Dai F., 2014. Three (nearly) complete inventories of landslides triggered by the May 12, 2008 Wenchuan Mw 7.9 earthquake of China and their spatial distribution statistical analysis. Landslides, 11, 441–461

Xu Ch., Xu X., Yu G., 2012. Earthquake triggered landslide hazard mapping and validation related with the 2010 Port-au-Prince, Haiti earthquake. Disaster Advances

Βογιατζής Δ., Δημητρίου Α., Παπαθανασίου Γ., Χρηστάρας Β., Καντηράνης Ν., Φιλιππίδης Α., Μωραΐτη Ε., 2004. Καταπτώσεις βράχων κατά το σεισμό της 14/8/03 και πιθανά μετρά προστασίας στο ανάντη πρανές του χωριού δρυμώνας του δήμου Σφακιωτων, N. Λευκάδας. Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας τομ. XXXVI

Καλογεράς Ι., Μελής Ν., 2015. Σεισμός της 17ης Νοεμβρίου 2015 στη Λευκάδα. Προκαταρκτικό δελτίο του Γεωδυναμικού Ινστιτούτου, Αστεροσκοπείο Αθηνών

Παπαθανασίου Γ., 2006. Φαινόμενα ρευστοποίησης εδαφών στον ελληνικό χώρο. Διδακτορική διατριβή

Μαρίνος Β., 2007. Γεωτεχνική ταξινόμηση και τεχνικογεωλογική συμπεριφορά ασθενών και σύνθετων γεωυλικών κατά τη διάνοιξη σηράγγων. Διδακτορική διατριβή

Μπορνόβας Ι., 1964. Η γεωλογία της νήσου Λευκάδος. Διδακτορική διατριβή

Παπαθανασίου Γ., Παυλίδης Σ., Χρηστάρας Β., Πιτιλάκης Κ., 2004. Φαινόμενα ρευστοποίησης που προκλήθηκαν από το σεισμό της Λευκάδας (14/08/03 μs=6.4). Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας τομ. XXXVI

ΙΤΣΑΚ, 2015. Σεισμός Μ6.4 της 17/11/2015. Προκαταρτική παρουσίαση


Εισερχόμενη Αναφορά

  • Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.