Mapping millimetre-scale ground deformation over the underground coal mines in the Frank Slide area, Alberta, Canada, using spaceborne InSAR technology

Abstract

AbstractThis study has applied persistent/permanent scatterers interferometric SAR (PSI) technology to map ground deformation in the Frank Slide area, Alberta, Canada, using RADARSAT-1 data and the EarthView InSAR (EV-InSAR) coherent target monitoring (CTM) software developed by Atlantis Scientific Inc. Frank Slide is a rock avalanche that occurred on the eastern slope of Turtle Mountain in 1903 and claimed more than 70 lives. At the foot of the eastern slope of Turtle Mountain, the ground surface above the Frank Mine was found to subside at an average rate of about 3.1 mm per year, relative to the reference area that is located in the middle part of the Frank Slide, during a period from April 2004 to October 2006. This may support the speculation, suggested for more than 100 years since the Frank landslide took place, that ground movements induced by the underground coal mines at the foot of Turtle Mountain might have triggered the slide. To the east of the Frank Slide debris, an average subsidence rate of up to 3.2 mm per year was observed for some areas overlying the footprint of the abandoned Bellevue underground mine during the same period. This is supported by reported frequent collapses on the ground.Dans cette étude, nous appliquons la technologie PSI (interférométrie RSO basée sur les diffuseurs constants/permanents) à la cartographie des déformations du sol dans la région de Frank Slide, en Alberta, au Canada, à l'aide des données de RADARSAT-1 et du logiciel CTM (« coherent target monitoring ») pour les données InSAR de EarthView (InSAR-EV) développé par Atlantis Scientific Inc. Frank Slide est un éboulis qui s'est produit sur le versant est de Turtle Mountain en 1903 et qui s'est soldé par la perte de 70 vies. Au pied du versant est de Turtle Mountain, on a observé, durant la période d'avril 2004 à octobre 2006, que la surface du sol au-dessus de Frank Mine était en subsidence à un rythme de 3,1 mm par année par rapport à la zone de référence localizée dans la partie centrale de Frank Slide. Ceci permettrait de renforcer les spéculations avancées durant plus de 100 ans, depuis le glissement de terrain de Frank Slide, à l'effet que les mouvements du sol induits par les mines de charbon souterraines au pied de Turtle Mountain pourraient avoir déclenché le glissement de terrain. À l'est des débris de Frank Slide, on a pu observer, au cours de la même période, un taux moyen de subsidence de plus de 3,2 mm/année pour certaines zones situées au-dessus de l'empreinte de la mine souterraine abandonnée de Bellevue. Ceci est corroboré par des rapports d'affaissements fréquents du sol.[Traduit par la Rédaction]