بهار و تابستان
برگشت به فهرست مقالات |
برگشت به فهرست نسخه ها
1- سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی
2- دانشگاه مراغه
2- دانشگاه مراغه
چکیده: (3 مشاهده)
مقدمه و هدف: زمینلغزش یکی از مهمترین مخاطرات ژئومورفولوژیک در ایران است. خسارات جانی و مالی سنگین زمینلغزشها (آسیب به روستاها، راهها، زیرساختها، مزارع و تلفات انسانی) اهمیت مطالعات آن را دوچندان کرده است. به همین دلیل شناخت دقیق مناطق زمینلغزش رخ داده در گذشته و نیز شناسایی مناطق دارای حساسیت بالای وقوع زمینلغزش میتواند کمک شایانی در کاهش خسارتهای ناشی از وقوع این پدیده نماید. در دهههای اخیر، یادگیری ماشینی بهعنوان یک ابزار قدرتمند در علوم زمین، بهویژه در مطالعه و پیشبینی زمینلغزش، مورد توجه جدی قرار گرفته است. یادگیری ماشینی میتواند بر اساس دادههای تاریخی (رخدادهای گذشته) پیشبینی کند که کدام مناطق یا پهنهها مستعد زمین لغزش هستند. از مزایای یادگیری ماشینی در مقایسه با روشهای مرسوم مانند تصمیمگیری چندمعیاره میتوان به سرعت پردازش بالا، دقت بالاتر، انعطافپذیری و هزینه کمتر اشاره کرد. جاده چالوس یکی از پرترددترین و پرخطرترین جادههای کشور است. بررسی زمینلغزش در جاده چالوس از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. دلایل این اهمیت را میتوان در چند محور اصلی خلاصه کرد: ایمنی جانی و مالی، اهمیت اقتصادی و گردشگری، شرایط زمینشناسی و اقلیمی خاص منطقه و مشکلات زیستمحیطی. یادگیری ماشینی میتواند مناطق پرخطر را شناسایی، احتمال وقوع لغزش را پیشبینی کنند و موجب ارتقای ایمنی جانی، کاهش خسارات اقتصادی و بهبود مدیریت بحران شوند. لذا هدف این مطالعه بررسی حساسیت زمینلغزش در یکی از حوزههای آبخیز جاده چالوس (حوزه آبخیز سیرا) است.
مواد و روشها: حوزه آبخیز سیرا در جاده چالوس در شمال غربی حوزه آبخیز بزرگ سد کرج قرار دارد. در مجموع تعداد 6 روستا با 762 خانوار و 1904 نفر جمعیت در حوزه آبخیز وجود دارد. ابتدا جهت شناسایی مناطق لغزشی در سطح حوزه آبخیز از بانک دادههای موجود در اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان البرز و تفسیر عکسهای هوایی استفاده شد و سپس جهت تطبیق و تدقیق نقاط شناسایی شده، از بازدیدهای میدانی گسترده در سطح حوزه آبخیز بهره گرفته شد. در نهایت 56 نقطه لغزشی بر اساس بازدیدهای میدانی تدقیق گردید. نقاط نهایی و تائید شده زمینلغزش به دو بخش آموزش و اعتبارسنجی به نسبت 70 به 30 درصد جهت مدلسازی تقسیمبندی شدند. در ادامه جهت پهنهبندی حساسیت زمینلغزش از 10 عامل مهم و تاثیرگزار بر زمینلغزش شامل ارتفاع، شیب، فاصله از آبراهه، فاصله از جاده، شماره منحنی، گروههای هیدرولوژیکی خاک، لیتولوژی، کاربری اراضی و شاخص رطوبت توپوگرافیک استفاده شد. در ادامه روش جنگل تصادفی در نرمافزار R جهت تعیین حساسیت زمینلغزش مورد استفاده قرار گرفت. روش جنگل تصادفی یکی از الگوریتمهای قدرتمند یادگیری ماشین گروهی از نوع نظارتشده است که برای مسائل طبقهبندی و رگرسیون بهکار میرود. در این پژوهش، کارایی مدل در مراحل آموزش و اعتبارسنجی با استفاده از منحنی تشخیص عملکرد گیرنده (ROC) ارزیابی شد. سپس نقشه حساسیت زمینلغزش به 5 کلاس با حساسیت خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد بر اساس شکستهای طبیعی در نرمافزار ArcGIS طبقهبندی شد. در نهایت مساحت و درصد مساحت هر یک از طبقات حساسیت زمینلغزش در کل حوزه آبخیز و به تفکیک مناطق روستایی ارزیابی شد و اولویتبندی آنها بر اساس مساحت زیاد و خیلی زیاد حساسیت زمینلغزش انجام شد.
یافتهها: نتایج نشان داد که حدود 7/25 درصد حوزه آبخیز سیرا (1943 هکتار) از مجموع 7/7608 هکتار دارای حساسیت زیاد و خیلی زیاد زمینلغزش است که نشاندهنده اهمیت بالای پایدارسازی زمینلغزش در حوزه آبخیز مذکور است. کارایی مدل در مراحل آموزش و اعتبارسنجی با استفاده از منحنی تشخیص عملکرد گیرنده (ROC) به ترتیب 921/0 و 904/0 بود که نشاندهنده عملکرد عالی مدل است و میتوان به نتایج مدل اعتماد کرد. نتایج نشان داد که دو روستای آیگان و اویزر هر کدام 39 درصد روستا در معرض حساسیت زیاد و خیلی زیاد زمینلغزش قرار دارند. روستای کلوان 7 درصد و روستای کلها نیز 16 درصد در معرض حساسیت زمینلغزش قرار دارند. اما روستای سیرا با 5/73 درصد مساحت روستا در حساسیت زیاد و خیلی زیاد زمینلغزش قرار دارد و به لحاظ اقدامات پایداری زمینلغزش، مهمترین روستای حوزه آبخیز است. در مجموع تعداد 675 خانوار با جمعیت 1700 نفری در روستاهای موجود در حوزه آبخیز در معرض حساسیت زمینلغزش قرار دارند. لازم به ذکر است که در مجموع 333 پهنه لغزشی با بیش از 1 هکتار مساحت معادل 1393 هکتار در حوزه آبخیز سیرا وجود دارد.
نتیجهگیری: این مطالعه با ارائه نقشههای حساسیت زمینلغزش با دقت بالا، ابزاری ارزشمند برای برنامهریزان و مدیران بحران فراهم کرده است. یافتهها نشان میدهد که تلفیق یادگیری ماشینی با دادههای مکانی میتواند تحولی در پیشبینی مخاطرات طبیعی به خصوص زمینلغزش ایجاد کند. با این حال، برای دستیابی به نتایج عملی، همکاری نهادهای دولتی، دانشگاهی و جوامع محلی برای اجرای راهکارهای پایدار ضروری است. این پژوهش گامی مؤثر در جهت کاهش مخاطرات طبیعی با ترکیب فناوریهای نوین و تحلیلهای مکانی است و میتواند به عنوان الگویی برای سایر مناطق مشابه در ایران مورد استفاده قرار گیرد
مواد و روشها: حوزه آبخیز سیرا در جاده چالوس در شمال غربی حوزه آبخیز بزرگ سد کرج قرار دارد. در مجموع تعداد 6 روستا با 762 خانوار و 1904 نفر جمعیت در حوزه آبخیز وجود دارد. ابتدا جهت شناسایی مناطق لغزشی در سطح حوزه آبخیز از بانک دادههای موجود در اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان البرز و تفسیر عکسهای هوایی استفاده شد و سپس جهت تطبیق و تدقیق نقاط شناسایی شده، از بازدیدهای میدانی گسترده در سطح حوزه آبخیز بهره گرفته شد. در نهایت 56 نقطه لغزشی بر اساس بازدیدهای میدانی تدقیق گردید. نقاط نهایی و تائید شده زمینلغزش به دو بخش آموزش و اعتبارسنجی به نسبت 70 به 30 درصد جهت مدلسازی تقسیمبندی شدند. در ادامه جهت پهنهبندی حساسیت زمینلغزش از 10 عامل مهم و تاثیرگزار بر زمینلغزش شامل ارتفاع، شیب، فاصله از آبراهه، فاصله از جاده، شماره منحنی، گروههای هیدرولوژیکی خاک، لیتولوژی، کاربری اراضی و شاخص رطوبت توپوگرافیک استفاده شد. در ادامه روش جنگل تصادفی در نرمافزار R جهت تعیین حساسیت زمینلغزش مورد استفاده قرار گرفت. روش جنگل تصادفی یکی از الگوریتمهای قدرتمند یادگیری ماشین گروهی از نوع نظارتشده است که برای مسائل طبقهبندی و رگرسیون بهکار میرود. در این پژوهش، کارایی مدل در مراحل آموزش و اعتبارسنجی با استفاده از منحنی تشخیص عملکرد گیرنده (ROC) ارزیابی شد. سپس نقشه حساسیت زمینلغزش به 5 کلاس با حساسیت خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد بر اساس شکستهای طبیعی در نرمافزار ArcGIS طبقهبندی شد. در نهایت مساحت و درصد مساحت هر یک از طبقات حساسیت زمینلغزش در کل حوزه آبخیز و به تفکیک مناطق روستایی ارزیابی شد و اولویتبندی آنها بر اساس مساحت زیاد و خیلی زیاد حساسیت زمینلغزش انجام شد.
یافتهها: نتایج نشان داد که حدود 7/25 درصد حوزه آبخیز سیرا (1943 هکتار) از مجموع 7/7608 هکتار دارای حساسیت زیاد و خیلی زیاد زمینلغزش است که نشاندهنده اهمیت بالای پایدارسازی زمینلغزش در حوزه آبخیز مذکور است. کارایی مدل در مراحل آموزش و اعتبارسنجی با استفاده از منحنی تشخیص عملکرد گیرنده (ROC) به ترتیب 921/0 و 904/0 بود که نشاندهنده عملکرد عالی مدل است و میتوان به نتایج مدل اعتماد کرد. نتایج نشان داد که دو روستای آیگان و اویزر هر کدام 39 درصد روستا در معرض حساسیت زیاد و خیلی زیاد زمینلغزش قرار دارند. روستای کلوان 7 درصد و روستای کلها نیز 16 درصد در معرض حساسیت زمینلغزش قرار دارند. اما روستای سیرا با 5/73 درصد مساحت روستا در حساسیت زیاد و خیلی زیاد زمینلغزش قرار دارد و به لحاظ اقدامات پایداری زمینلغزش، مهمترین روستای حوزه آبخیز است. در مجموع تعداد 675 خانوار با جمعیت 1700 نفری در روستاهای موجود در حوزه آبخیز در معرض حساسیت زمینلغزش قرار دارند. لازم به ذکر است که در مجموع 333 پهنه لغزشی با بیش از 1 هکتار مساحت معادل 1393 هکتار در حوزه آبخیز سیرا وجود دارد.
نتیجهگیری: این مطالعه با ارائه نقشههای حساسیت زمینلغزش با دقت بالا، ابزاری ارزشمند برای برنامهریزان و مدیران بحران فراهم کرده است. یافتهها نشان میدهد که تلفیق یادگیری ماشینی با دادههای مکانی میتواند تحولی در پیشبینی مخاطرات طبیعی به خصوص زمینلغزش ایجاد کند. با این حال، برای دستیابی به نتایج عملی، همکاری نهادهای دولتی، دانشگاهی و جوامع محلی برای اجرای راهکارهای پایدار ضروری است. این پژوهش گامی مؤثر در جهت کاهش مخاطرات طبیعی با ترکیب فناوریهای نوین و تحلیلهای مکانی است و میتواند به عنوان الگویی برای سایر مناطق مشابه در ایران مورد استفاده قرار گیرد
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
بلايای طبيعی (سيل، خشکسالی و حرکت های توده ای)
دریافت: 1404/4/23 | پذیرش: 1404/9/10
دریافت: 1404/4/23 | پذیرش: 1404/9/10
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
