پیش‌بینی حساسیت زمین‌لغزش با استفاده از مدل‌های ترکیبی فاصله ماهالانوبیس و یادگیری ماشین (مطالعه موردی: حوزه آبخیز اوغان، استان گلستان)

نویسندگان

1 گروه آبخیزداری، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 گروه آبخیزداری، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 گروه مهندسی منابع طبیعی و محیط زیست، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

4 گروه آبخیزداری، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

5 دانشگاه SNHU، نیوهمپشیر، آمریکا

doi
10.52547/esrj.11.2.1
چکیده

هدف از تحقیق پیش‌رو، پهنه‌بندی حساسیت زمین‏لغزش در حوزه‌ آبخیز اوغان، واقع در استان گلستان می­باشد. بدین منظور از دو مدل توانمند داده­کاوی شامل جنگل تصادفی و بیشینه آنتروپی استفاده گردید. زمین­لغزش­ها با استفاده از الگوریتم فاصله ماهالانوبیس به دو دسته 70 درصد (واسنجی پارامترها و تعلیم مدل­ها) و 30 درصد (اعتبارسنجی نتایج مدل­ها) تقسیم شدند. هم­چنین با توجه به‌ مرور منابع گسترده، 15 عامل مؤثر بر وقوع زمین­لغزش در منطقه موردمطالعه با روش تورم واریانس غربال، عوامل بهینه انتخاب و لایه­های رقومی عوامل در سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه شدند. به­منظور ارزیابی نتایج مدل­ها (قدرت یادگیری و اعتبارسنجی نتایج) از مقدار مساحت زیرمنحنی تشخیص عملکرد نسبی با استفاده از دو دسته داده واسنجی و اعتبارسنجی استفاده شد. نتایج حاصل از ارزیابی قدرت یادگیری مدل­ها نشان داد که مدل جنگل تصادفی و بیشینه آنتروپی به ­ترتیب با مقادیر سطح زیر منحنی 923/0 و 91/0 دارای قدرت یاگیری و برازش نسبتاً مشابهی می­باشند. اگرچه در مرحله اعتبارسنجی مشخص گردید که مدل جنگل تصادفی با مقدار 9/0 نسبت به مدل بیشینه آنتروپی با مقدار 85/0 قدرت پیش­بینی و تعمیم نتایج بالاتری دارد. لذا مدل جنگل تصادفی به‌ عنوان مدل برتر در ارزیابی حساسیت زمین­لغزش حوزه آبخیز اوغان معرفی گردید. براساس نتایج مدل جنگل تصادفی، حدود 10 درصد از حوزه آبخیز اوغان در پهنه حساسیت زیاد و خیلی­زیاد به­وقوع زمین­لغزش قرار گرفته است. هم­چنین، عوامل بارش، شاخص تفاضلی پوشش گیاهی نرمال شده، شاخص ارتفاع از سطح نزدیک‌ترین زهکش، سنگ­شناسی و فاصله از جاده به‌عنوان مهم­ترین عوامل مؤثر در وقوع زمین­لغزش­های منطقه معرفی گردیدند.