اولویت بندی عوامل موثر بر وقوع حرکات دامنه‌ای و تهیه نقشه پهنه‌ی خطر وقوع آن با استفاده از الگوریتم نوین جنگل تصادفی(مطالعه موردی: بخشی از حوضه آبریز سد لتیان )
محورهای موضوعی : اقلیم شناسی
1 - عضو هیات علمی گروه جغرافیای دانشکده علوم انسانی دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس، ایران.
کلید واژه: حرکات دامنه‌ای, الگوریتم جنگل تصادفی, منحنی راک,
چکیده مقاله :
اولین گام مهم و اساسی در ارزیابی خطر حرکات‌دامنه‌ای تهیه نقشه‌های خطر وقوع حرکات دامنه‌ای است، این نقشه‌ها به عنوان یک محصول نهایی است که می تواند برای برنامه‌ریزی کاربری اراضی مفید واقع شود. هدف از این پژوهش اولویت‌بندی عوامل موثر در وقوع حرکات دامنه‌ای و پهنه‌بندی خطر وقوع آن با استفاده از الگوریتم نوین جنگل تصادفی در نقشه توپوگرافی 1:50000 لشکرک در قسمت شمالی سد لتیان می‌باشد. با توجه به ویژگی‌های هیدرولوژیکی، توپوگرافی، زمین شناسی، ژئومورفولوژیکی و اقلیمی منطقه مهمترین عوامل موثر در وقوع حرکات دامنه ای 9 شاخص فاصله از جاده،گسل، رودخانه، لیتولوژی، میزان بارش، ارتفاع، شیب، جهت شیب و کاربری اراضی به عنوان مهمترین عوامل موثر در وقوع این نوع حرکات در منطقه مد نظر قرار گرفت.نتایج تحقیق نشان می‌دهد سه عامل فاصله از گسل، جاده و میزان شیب به ترتیب جزء سه عامل مهم در وقوع حرکات دامنه‌ای در منطقه مورد مطالعه می‌باشد. به منظور ارزیابی مدل تهیه شده، از منحنی تشخیص عملکرد نسبی استفاده گردید. براساس نتایج منحنی راک، مقدار سطح زیر منحنی در نقاط آموزشی برابر با 826/0 و در نقاط ارزیابی برابر با 839/0 درصد برآورد گردیده است. که شکل شماره 9 ارزیابی خیلی خوب الگوریتم جنگل تصادفی در پهنه‌بندی خطر وقوع حرکات دامنه ای با استفاده از این مدل است.
The first and most important step in assessing the risk of sloping movements is to prepare risk maps for the occurrence of sloping movements. These maps are a final product that can be useful for land use planning. The purpose of this study is to prioritize the factors affecting the occurrence of slope movements and zoning the risk of its occurrence using a new random forest algorithm in the topographic map of 1: 50,000 Lashkark in the northern part of Latian Dam. According to the hydrological, topographic, geological, geomorphological and climatic characteristics of the region, the most important factors influencing the occurrence of slope movements are 9 indices of distance from road, fault, river, lithology, rainfall, altitude, slope, slope direction and land use as the most important. Factors affecting the occurrence of this type of movement in the region were considered. The results show that the three factors of distance from the fault, road and slope are three important factors in the occurrence of amplitude movements in the study area, respectively. In order to evaluate the prepared model, the relative performance detection curve was used. Based on the results of the rock curve, the value of the area under the curve in educational points is equal to 0.826 and in evaluation points is equal to 0.839 percent. Figure 9 is a very good evaluation of the stochastic forest algorithm in zoning the risk of slope movements using this model.
منابع
1- اکبری، مریم؛ بشیری، مهدی؛ رنگ‌آور، عبدالصالح (1396): کاربرد الگوریتم‌های داده‌کاوی در تحلیل حساسیت و پهنه‌بندی مناطق مستعد به فرسایش آبکندی در حوضه‌های شاخص استان خراسان رضوی، مجله پژوهش‌های فرسایش محیطی، 2(26)، صص 42-16.
2- ثابتی، هادی، معتق، مهدی، شریفی، محمدعلی، اکبری، بهمن، اکبری‌مهر، مهرداد، فرد، داوود، (1398): بررسی میزان جابجایی حرکات دامنه‌ای ماسوله با روشتداخل‌سنجی راداری به‌منظور مدیریت خطر لغزش، نشریه علمی پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دوره 13، شماره 44، صص 103-115.
3- زارع، محمد، جوری، محمدحسن، عسکری زاده، دیانا، سالاریان، تینا، فخر قاضی، مونا، (1395): تحلیل خطر حرکات دامنه‌ای در حوزه آبخیز ماسوله با استفاده از تئوری دمپستر – شیفر (Dempster-Shafer) و Gis، مجله پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز سال هفتم، شماره 13، صص 217-209.
4- سلیمانی، کریم، علی دادگان فرد، فاطمه، پورقاسمی، حمیدرضا، (1398): مقایسۀ تکنیک‌های داده‌کاوی آنتروپی شانون و الگوریتم جنگل تصادفی در تهیه نقشه پتانسیل آب زیرزمینی جهرم، مجله مهندسی اکوسیستم بیابان، سال هشتم، شماره بیست و چهارم، صص 48-37.
5- طالبی، علی، گودرزی، سحر، پورقاسمی، حمیدرضا، (1397): بررسی امکان تهیه نقشه خطر زمین‌لغزش با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی (محدودۀ مورد مطالعه: حوزه آبخیز سردار آباد، استان لرستان)، مجله مخاطرات محیط طبیعی، دوره هفتم، شماره 16، صص 64-45.
6- محمدی، مجید، پورقاسمی، حمیدرضا، (1396): اولویت‌بندی عوامل مؤثر بر وقوع حرکات دامنه‌ای و تهیه نقشه حساسیت آن با استفاده از الگوریتم نوین جنگل تصادفی (مطالعه موردی: بخشی از استان گلستان)، پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز سال هشتم، شماره 15، صص 161-175.
7- محمدخان، شیرین؛ (1388): برآورد کمی فرسایش و رسوب به روش ژئومورفولوژی (مطالعه موردی حوزه آبخیز لتیان)، رساله دکتری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران.
8- مقصودی، مهران، محمدخان، شیرین، پیرانی، پریسا ریاحی، سمانه، گراوند، فاطمه، (1397): بررسی عوامل مؤثر بر مخاطره حرکات دامنه‌ای‌های بالادست سد لتیان با استفاده از روش‌های ارزیابی آنتروپی و فازی، مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی شماره 28، صص 17-1.
9- معزز، سمیه، روستایی، شهرام، رحیم‌پور، توحید، (1398): پهنه‌بندی خطر وقوع حرکات دامنه‌ای در حوضه آبخیز نهند چای با استفاده از مدل ANP و تکنیک GIS، مجله پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، سال هشتم، شماره 2، صص 23-37.
10- نوروزی، حسین؛ ندیری، عطاا...؛ اصغری مقدم، اصغر؛ قره‌خانی، مریم (1396): پیش‌بینی قابلیت انتقال آبخوان دشت ملکان با استفاده از روش جنگل تصادفی، نشریه دانش آب و خاک، ش 2، صص 75-61.
11- Cencetti Corrado, Pierluigi De Rosa, Andrea Fredduzzi, (2020): Characterization Of Landslide Dams In A Sector Of The Central-Northern Apennines (Central Italy), Heliyon.
12- Chena, Wei, Xiaoshen Xiea, Jianbing Pengb, Himan Shahabic, Haoyuan Hongd, Dieu Tien Buig, Zhao Duana, Shaojun Lii, A-Xing Zhud, (2018): GIS-Based Landslide Susceptibility Evaluation Using A Novel Hybrid Integration Approach Of Bivariate Statistical Based Random Forest Method, Journal Catena,No 164, Pp. 135–149
13- Kazeev, A., Postoev, G. )2017(: Landslide Investigations In Russia And The Former USSR. Nat. Hazards Pp. 1–21
14- Honga, Haoyuan, Yamin Miaoa, Junzhi Liua, A-Xing Zhu, (2019): Exploring The Effects Of The Design And Quantity Of Absence Data On The Performance Of Random Forest-Based Landslide Susceptibility Mapping, Journal Catena, No 176, Pp. 45-64.
15- Liu, Jun, Siqi Sun, Zhenglin, Tan, Yang Liu, (2020): Nondestructive Detection Of Sunset Yellow In Cream Based On Nearinfrared Spectroscopy And Interval Random Forest, Journal Pre-Proof, No 12, Pp. 1-21.
16- Nefeslioglua, Hakan, Tolga Gorum, (2020): The Use Of Landslide Hazard Maps To Determine Mitigation Priorities In A Dam Reservoir And Its Protection Area, Journal Land Use Policy, No 91, Pp. 104363-104678.
17- Neaupane, K.M, Piantanakulchai, M. (2018): Analytic Network Process Model For Landslide Hazard Zonation, Journal Engineering Geology, 85, Pp. 281–294.
18- Sun, Deliang, Haijia Wen, Danzhou Wang, Jiahui Xu, (2020): A Random Forest Model Of Landslide Susceptibility Mapping Based On Hyperparameter Optimization Using Bayes Algorithm, Geomorphology, No 362, Pp. 107201-107215.
19- Thapa, Saraswati; Anup, Shrestha; Suraj, Lamichhan; Rabindr, Adhikari; Dipendra, Gautam (2020): “Catchment-Scale Flood Hazard Mapping And Flood Vulnerability Analysis Of Residential Buildings: The Case Of Khando River In Eastern Nepal”, Journal Of Hydrology: Regional Studies, 30, Pp. 100704-100721.
20- Yanrong Li, Ping Mo, (2019): A Unified Landslide Classification System For Loess Slopes: A Critical Review, Journal Geomorphology, No 340, Pp. 67–83.
_||_منابع
1- اکبری، مریم؛ بشیری، مهدی؛ رنگ‌آور، عبدالصالح (1396): کاربرد الگوریتم‌های داده‌کاوی در تحلیل حساسیت و پهنه‌بندی مناطق مستعد به فرسایش آبکندی در حوضه‌های شاخص استان خراسان رضوی، مجله پژوهش‌های فرسایش محیطی، 2(26)، صص 42-16.
2- ثابتی، هادی، معتق، مهدی، شریفی، محمدعلی، اکبری، بهمن، اکبری‌مهر، مهرداد، فرد، داوود، (1398): بررسی میزان جابجایی حرکات دامنه‌ای ماسوله با روشتداخل‌سنجی راداری به‌منظور مدیریت خطر لغزش، نشریه علمی پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دوره 13، شماره 44، صص 103-115.
3- زارع، محمد، جوری، محمدحسن، عسکری زاده، دیانا، سالاریان، تینا، فخر قاضی، مونا، (1395): تحلیل خطر حرکات دامنه‌ای در حوزه آبخیز ماسوله با استفاده از تئوری دمپستر – شیفر (Dempster-Shafer) و Gis، مجله پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز سال هفتم، شماره 13، صص 217-209.
4- سلیمانی، کریم، علی دادگان فرد، فاطمه، پورقاسمی، حمیدرضا، (1398): مقایسۀ تکنیک‌های داده‌کاوی آنتروپی شانون و الگوریتم جنگل تصادفی در تهیه نقشه پتانسیل آب زیرزمینی جهرم، مجله مهندسی اکوسیستم بیابان، سال هشتم، شماره بیست و چهارم، صص 48-37.
5- طالبی، علی، گودرزی، سحر، پورقاسمی، حمیدرضا، (1397): بررسی امکان تهیه نقشه خطر زمین‌لغزش با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی (محدودۀ مورد مطالعه: حوزه آبخیز سردار آباد، استان لرستان)، مجله مخاطرات محیط طبیعی، دوره هفتم، شماره 16، صص 64-45.
6- محمدی، مجید، پورقاسمی، حمیدرضا، (1396): اولویت‌بندی عوامل مؤثر بر وقوع حرکات دامنه‌ای و تهیه نقشه حساسیت آن با استفاده از الگوریتم نوین جنگل تصادفی (مطالعه موردی: بخشی از استان گلستان)، پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز سال هشتم، شماره 15، صص 161-175.
7- محمدخان، شیرین؛ (1388): برآورد کمی فرسایش و رسوب به روش ژئومورفولوژی (مطالعه موردی حوزه آبخیز لتیان)، رساله دکتری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران.
8- مقصودی، مهران، محمدخان، شیرین، پیرانی، پریسا ریاحی، سمانه، گراوند، فاطمه، (1397): بررسی عوامل مؤثر بر مخاطره حرکات دامنه‌ای‌های بالادست سد لتیان با استفاده از روش‌های ارزیابی آنتروپی و فازی، مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی شماره 28، صص 17-1.
9- معزز، سمیه، روستایی، شهرام، رحیم‌پور، توحید، (1398): پهنه‌بندی خطر وقوع حرکات دامنه‌ای در حوضه آبخیز نهند چای با استفاده از مدل ANP و تکنیک GIS، مجله پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، سال هشتم، شماره 2، صص 23-37.
10- نوروزی، حسین؛ ندیری، عطاا...؛ اصغری مقدم، اصغر؛ قره‌خانی، مریم (1396): پیش‌بینی قابلیت انتقال آبخوان دشت ملکان با استفاده از روش جنگل تصادفی، نشریه دانش آب و خاک، ش 2، صص 75-61.
11- Cencetti Corrado, Pierluigi De Rosa, Andrea Fredduzzi, (2020): Characterization Of Landslide Dams In A Sector Of The Central-Northern Apennines (Central Italy), Heliyon.
12- Chena, Wei, Xiaoshen Xiea, Jianbing Pengb, Himan Shahabic, Haoyuan Hongd, Dieu Tien Buig, Zhao Duana, Shaojun Lii, A-Xing Zhud, (2018): GIS-Based Landslide Susceptibility Evaluation Using A Novel Hybrid Integration Approach Of Bivariate Statistical Based Random Forest Method, Journal Catena,No 164, Pp. 135–149
13- Kazeev, A., Postoev, G. )2017(: Landslide Investigations In Russia And The Former USSR. Nat. Hazards Pp. 1–21
14- Honga, Haoyuan, Yamin Miaoa, Junzhi Liua, A-Xing Zhu, (2019): Exploring The Effects Of The Design And Quantity Of Absence Data On The Performance Of Random Forest-Based Landslide Susceptibility Mapping, Journal Catena, No 176, Pp. 45-64.
15- Liu, Jun, Siqi Sun, Zhenglin, Tan, Yang Liu, (2020): Nondestructive Detection Of Sunset Yellow In Cream Based On Nearinfrared Spectroscopy And Interval Random Forest, Journal Pre-Proof, No 12, Pp. 1-21.
16- Nefeslioglua, Hakan, Tolga Gorum, (2020): The Use Of Landslide Hazard Maps To Determine Mitigation Priorities In A Dam Reservoir And Its Protection Area, Journal Land Use Policy, No 91, Pp. 104363-104678.
17- Neaupane, K.M, Piantanakulchai, M. (2018): Analytic Network Process Model For Landslide Hazard Zonation, Journal Engineering Geology, 85, Pp. 281–294.
18- Sun, Deliang, Haijia Wen, Danzhou Wang, Jiahui Xu, (2020): A Random Forest Model Of Landslide Susceptibility Mapping Based On Hyperparameter Optimization Using Bayes Algorithm, Geomorphology, No 362, Pp. 107201-107215.
19- Thapa, Saraswati; Anup, Shrestha; Suraj, Lamichhan; Rabindr, Adhikari; Dipendra, Gautam (2020): “Catchment-Scale Flood Hazard Mapping And Flood Vulnerability Analysis Of Residential Buildings: The Case Of Khando River In Eastern Nepal”, Journal Of Hydrology: Regional Studies, 30, Pp. 100704-100721.
20- Yanrong Li, Ping Mo, (2019): A Unified Landslide Classification System For Loess Slopes: A Critical Review, Journal Geomorphology, No 340, Pp. 67–83.