Linking land subsidence to soil types within Hue city in Central Vietnam

Abstract

Coastal areas of Southeast Asia are progressively threatened by flooding as a consequence of more frequent precipitation extremes and rising sea levels. Especially urban areas are affected by flood risk which is additionally increased by surface subsidence related to building activities and groundwater extraction. However, the severity of subsidence as well as its triggers and environmental interrelations are only little understood. This study measures surface subsidence for Hue city by using persistent scatterer radar interferometry (PS-InSAR). A series of 53 images acquired by the Sentinel-1 radar satellite between 2018 and 2019 was analyzed to reliably retrieve surface changes at the millimeter scale. The overall displacement ranges between -25 and +10 millimeters per year. Its spatial distribution was then compared to the extent of different soil types in the study area to conduct an analysis of variance (ANOVA). The results confirmed a significant difference between the soil types with Plinthic Acrisols as the soil type having the largest negative average surface velocity. Possible triggers are the intrusion of slack water from the surrounding rice cultivation areas and construction activities which lead to increasing weight and soil compaction. The findings shall raise awareness for the topic and underline the demand for further research. Mưa lớn và nước biển dâng là những nguyên nhân gây lũ lụt ngày càng nghiêm trọng ở các khu vực ven biển Đông Nam Á. Đặc biệt việc gia tăng công trình xây dựng và khai thác nước ngầm gây sụt lún bề mặt dẫn đến ngập lụt ở các vùng đô thị. Tuy nhiên, các nghiên cứu về mối tương quan giữa sụt lún bề mặt với các hiện tượng môi trường chưa được chú trọng nhiều. Trong nghiên cứu này, độ lún bề mặt của thành phố Hue được đo bằng phương pháp giao thoa radar tán xạ liên tục (PS-InSAR). Phân tích 53 ảnh vệ tinh Sentinel-1 từ năm 2018-2019 cho thấy sự thay đổi tổng thể bề mặt dao động từ -25mm đến 10mm mỗi năm. Phân tích phương sai (ANOVA) cho thấy sự thay đổi bề mặt khác nhau tùy từng loại đất, trong đó đất đỏ vàng (Plinthic Acrisols) có tốc độ sụt lún trung bình cao nhất. Các tác nhân có thể là do sự xâm nhập của nước từ các vùng trồng lúa xung quanh và các hoạt động xây dựng dẫn đến tăng trọng lượng và nén đất. Những phát hiện này là cơ hội nâng cao nhận thức về sự sụt lún bề mặt và cần được nghiên cứu thêm.