پهنه‌بندی حساسیت وقوع زمین‌لغزش با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین (منطقة مورد مطالعه: بخشی از حوزة آبخیز هراز)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، لرستان، خرم‌آباد.

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران.

چکیده

زمین‌لغزش یکی از انواع پدیده‌های زمین‌شناسی در سراسر جهان است که هر ساله تلفات جانی و خسارات اقتصادی زیادی را به همراه دارد. بنابراین، این پژوهش به‌منظور ارزیابی پهنه‌بندی حساسیت وقوع زمین‌لغزش با استفاده از الگوریتم‌های مختلف یادگیری ماشین از نوع ماشین پشتیبان بردار (SVM) و رگرسیون فرآیند گاوسی (SVM) با دو کرنل (PUK و RBF) و جنگل تصادفی (RF) در بخشی از حوزة آبخیز هراز، ایران انجام شده است. در پژوهش حاضر از نُه عامل شیب، جهت، ارتفاع، زمین‌شناسی، کاربری اراضی، فاصله از گسل، فاصله از جاده، فاصله از رودخانه و بارش به‌عنوان پارامترهای ورودی و نقاط لغزشی و غیرلغزشی به‌عنوان پارامتر خروجی برای مدل‌سازی و پهنه‌بندی حساسیت وقوع زمین‌لغزش استفاده شد. از مجموع 148 نقاط لغزشی و غیرلغزشی، 70 درصد برای مرحلة آموزش و 30 درصد برای مرحلة آزمایش مدل‌سازی استفاده شد. برای ارزیابی کارایی مدل‌ها و انتخاب مدل بهینه از معیارهای سنجش خطای مدل Accuracy، F1-score و AUC و برای تحلیل حساسیت از روش حذفی استفاده شد. نتایج به‌دست ‌آمده نشان داد که مدل RF (با 9/0Accuracy =، 957/0F1-score= و 999/0AUC=) در بخش آزمایش در مقایسه با دیگر مدل‌ها به‌عنوان بهترین مدل برای پهنه‌بندی حساسیت وقوع زمین‌لغزش انتخاب شد. بر اساس نتایج نقشة پهنه‌بندی مشخص شد که به‌ترتیب 86/31، 16/32، 38/13، 73/9 و 84/12 درصد در طبقات با حساسیت خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خلیی زیاد قرار دارد. علاوه‌براین نتایج تحلیل حساسیت مدل نشان داد که جهت شیب، حساس‌ترین پارامتر در پهنه‌بندی خطر وقوع زمین لغزش است. مقایسة نتایج مدل‌ها نشان داد که ارتباط معناداری بین مقادیر پیش‌بینی ‌شده و مقادیر مشاهداتی با استفاده از مدل‌های استفاده شده وجود ندارد. بر اساس نتایج به‌دست آمده از نقشة پهنه‌بندی حساسیت وقوع زمین‌لغزش می‌توان به اولویت‌بندی و مدیریت مناطق پایدار و با حساسیت کم به وقوع حرکت‌های توده‌ای برای اجرای عملیات عمرانی پرداخت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مدل سازی و مدیریت آب و خاک
دوره 4، شماره 2
خرداد 1403
صفحه 261-278

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 20 فروردین 1402
  • تاریخ بازنگری: 11 اردیبهشت 1402
  • تاریخ پذیرش: 13 اردیبهشت 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار