پیش‌بینی مکانی استعداد فرسایش خندقی در حوزه آبخیز تلوار استان کردستان با استفاده از مدل‌های جنگل تصادفی و درختان رگرسیونی تقویت‌شده و ارزیابی دقت آن‌ها

نویسندگان

1 بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع‌طبیعی استان کردستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، سنندج، ایران

2 بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع‌طبیعی استان کردستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، سنندج، ایران

3 بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع‌طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران

4 پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران ایران

doi
10.22067/jsw.2025.92149.1465
چکیده

فرسایش خندقی به‌عنوان یکی از عوامل تخریب سرزمین شناخته شده و اثرات زیان‌باری در محل و همچنین مناطق پایین‌دست حوزه آبخیز به بار می‌آورد. به‌دلیل دشوار بودن کنترل توسعه فرسایش‌های خندقی، شناسایی مناطق مستعد رخداد فرسایش خندقی و جلوگیری از تشکیل آن از اهمیت زیادی برخودار است. این پژوهش با هدف پیش­بینی مکانی استعداد فرسایش خندقی با استفاده از مدل­های جنگل تصادفی و درختان رگرسیونی تقویت­شده در حوزه آبخیز تلوار استان کردستان انجام شده است. در ابتدا 99 خندق در بازدیدهای میدانی تشخیص داده شد و موقعیت پیشانی خندق‌ها ثبت و نقشه پراکنش مکانی خندق‌ها تهیه شد. خندق‌ها به‌صورت تصادفی به دو گروه آموزش و اعتبارسنجی به نسبت 70:30 تقسیم شدند. همچنین نقشه عوامل مؤثر بر فرسایش خندقی شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، سنگ‌شناسی، فاصله از آبراهه، شاخص رطوبت توپوگرافی، کاربری اراضی، انحنای سطح، انحنای مقطع، میانگین بارندگی سالانه، موقعیت شیب نسبی، شاخص توان جریان، فاصله از جاده، رده و بافت خاک در سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. مقدار احتمال ایجاد فرسایش خندقی توسط مدل جنگل تصادفی بین 006/0 تا 996/0 و توسط مدل درختان رگرسیون تقویت­شده بین 011/0 تا 799/0 به‌دست آمد. خروجی الگوی مکانی ایجاد فرسایش خندقی توسط این دو مدل نشان داد بخش‌های میانی، شرقی و شمالی این حوضه که در مجاورت آبراهه‌ها و رودخانه‌ها هستند، از استعداد ایجاد فرسایش خندقی بیشتری برخوردار هستند. میزان دقت پیش‌بینی مدل‌ها بر اساس روش مساحت زیر منحنی مشخصه عملکرد گیرنده (AUC) ارزیابی شد. بر این اساس، مقدار مساحت زیر منحنی مشخصه عملکرد گیرنده در مدل‌های جنگل تصادفی و درختان رگرسیونی تقویت‌شده به‌ترتیب 952/0 و 891/0 به‌دست آمد. بنابراین مدل جنگل تصادفی دقت بیشتری در پیش‌بینی ایجاد فرسایش خندقی نشان داد. به این سبب، استفاده از مدل هوش مصنوعی جنگل تصادفی در مدیریت سرزمین و برنامه‌های حفاظت خاک حوزه‌های آبخیز مستعد ایجاد فرسایش خندقی پیشنهاد می‌شود.