ارزيابي مقايسه ‌اي حساسيت به زمين ‌لغزش با استفاده از روش ‌هاي منطق فازي و تحليل سلسله مراتبي

پيشينه و هدف زمين ‌لغزش يكي از گسترده‌ترين و مخرب ‌ترين پديده ‌ها در ميان بلايايي طبيعي است. با توجه به توپوگرافي كوهستاني مرتفع، فعاليت تكتونيكي، لرزه‌ خيزي زياد، شرايط متنوع زمين ‌شناسي و اقليمي، اساساً ايران براي ايجاد طيف وسيعي از زمين‌ لغزش شرايط طبيعي را دارد و اين زمين ‌لغزش‌ ها سالانه خسارات جاني مالي فراواني به كشور وارد مي‌ كنند. با توجه به اينكه پيش‌بيني زمان زمين ‌لغزش بسيار دشوار است، از اين ‌رو شناسايي مناطق حساس به زمين ‌لغزش و منطقه بندي اين مناطق بر اساس خطر احتمالي بسيار مهم است. بنابراين بايد مناطق مستعد زمين ‌لغزش شناسايي شوند تا خسارات ناشي از زمين ‌لغزش كاهش يابد. هدف اصلي از تجزيه‌ و تحليل حساسيت زمين ‌لغزش شناسايي مناطق پر خطر و در نتيجه كاهش خسارات ناشي از زمين‌لغزش از طريق اقدامات مناسب است. ازآنجاكه پيش‌ بيني دقيق وقوع زمين ‌لغزش توسط علوم انساني امكان‌پذير نيست، بنابراين مي‌ توانيم با شناسايي مناطق مستعد لغزش و اولويت‌ بندي آن ‌ها از آسيب اين پديده جلوگيري كنيم. كوه ‌هاي بينالود در استان خراسان رضوي، به دليل شرايط زمين ‌شناسي، ژئومورفولوژي، توپوگرافي، آب ‌و هوا و پوشش گياهي، داراي انواع حركات توده‌اي است. از طريق ارزيابي حساسيت زمين ‌لغزش و شناسايي مناطق پرخطر ازنظر زمين ‌لغزش، مي‌ توانيم از خسارات احتمالي مالي و جاني ناشي از زمين ‌لغزش در اين منطقه را كاهش بدهيم. لذا براي حفظ سرمايه ‌هاي ملي ضروري است تا در برخورد با بلاياي طبيعي مديريتي جامع اعمال گردد كه منظور از آن اتخاذ تدابير و فعاليت ‌هايي است كه موجب پيشگيري، كنترل وترميم خسارت ‌هاي ايجاد شده مي ‌گردد. نتايج اين مطالعات مي ‌تواند به‌عنوان اطلاعات بنيادي توسط مديران و برنامه ريزان محيط ‌زيست مورد استفاده قرار گيرد. به ‌منظور تهيه نقشه ‌هاي منطقه بندي خطر لغزش مي ‌توان از روش ‌هاي مختلفي مانند منطق فازي، روش‌ هاي آماري و فرايند تحليلي سلسله مراتبي (AHP) استفاده كرد. از اوايل دهه 1970، بسياري از دانشمندان تلاش كرده‌اند تا خطرات زمين ‌لغزش را ارزيابي كنند و نقشه حساسيت خطر زمين ‌لغزش را با استفاده از روش‌ هاي مختلف مبتني بر GIS تهيه كنند. هدف از اين مطالعه ارزيابي و مقايسه نقشه حساسيت به زمين ‌لغزش (LSM) در رشته‌كوه‌ هاي بينالود، با استفاده از روش‌ هاي فازي و تحليل سلسله مراتبي در محيط سيستم اطلاعات جغرافيايي، است. مواد و روش هادر اين مطالعه به ‌منظور ارزيابي حساسيت وقوع زمين ‌لغزش در دامنه ‌هاي كوه‌ هاي بينالود از دو روش منطق فازي و تحليل سلسله مراتبي در محيط سيستم اطلاعات جغرافيايي استفاده گرديد. به اين منظور، مهم‌ترين عوامل مؤثر بر زمين‌لغزش ‌هاي منطقه شامل شيب، جهت شيب، طبقات ارتفاعي، زمين‌شناسي، شبكه زهكشي (فاصله از رودخانه، تراكم آبراهه)، جاده (فاصله از جاده، تراكم جاده)، گسل (فاصله از گسل، تراكم گسل)، واحدهاي مورفولوژيكي، شاخص‌ هاي توپوگرافي (شاخص توان رودخانه (SPI)، شاخص رطوبت توپوگرافي (TWI) و شاخص طول شيب (LS))، شاخص ‌هاي ژئومورفولوژيك (شاخص موقعيت توپوگرافي (TPI)، شاخص ناهمواري توپوگرافي (TRI) و شاخص انحناي سطح (Curvature Index)، كاربري اراضي، خطوط هم‌ دما و خطوط هم بارش به ‌عنوان عوامل مؤثر در رخداد زمين‌لغزش در منطقه موردمطالعه، شناسايي و مورد تجزيه ‌و تحليل قرار گرفتند. سپس نقشه پراكنش زمين ‌لغزش‌هاي منطقه تهيه شد. در ادامه وزن هريك از پارامترها و زير پارامترها در پهنه ‌بندي وقوع زمين ‌لغزش به كمك روش تحليل سلسله مراتبي(AHP) تعيين گرديد. سپس با استفاده ابزارهاي مناسب در محيط GIS اين وزن ‌ها در نقشه هر پارامتر ضرب و درنهايت نقشه‌ هاي حاصله رويهم گذاري شده و نقشه نهايي پهنه ‌بندي خطر زمين ‌لغزش در منطقه مورد مطالعه تهيه شد. در روش فازي، بعد از فازي سازي لايه ‌هاي مورد نظر در محيط ArcGIS، پهنه ‌بندي خطر زمين ‌لغزش  با استفاده از عملگر گاما 0.8، در محيط GIS، صورت پذيرفت. و در نهايت صحت نقشه حساسيت زمين ‌لغزش با استفاده از منحني ROC و نسبت عددي NRi، مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج و بحث نتايج وزن دهي به پارامترهاي مؤثر بر زمين ‌لغزش با استفاده از روش تحليل سلسله مراتبي (AHP) مبين اين است به ترتيب عوامل زمين‌شناسي، شيب و گسل بيشترين تأثير را در وقوع خطر زمين‌لغزش در منطقه مورد مطالعه دارند. نتايج تحليل نقشه حساسيت خطر زمين ‌لغزش با استفاده از AHP نشان داد به % 47.8 سطح منطقه در محدوده زياد و خيلي زياد واقع‌شده، همچنين % 13.4 در محدوده متوسط و % 38.8 در محدوده كم و خيلي كم قرارگرفته است. نتايج تحليل نقشه حساسيت زمين‌لغزش با استفاده از منطق فازي بيانگر اين است % 27.7 در محدوده زياد و خيلي زياد قرارگرفته است. همچنين % 15.5 در محدوده متوسط و % 56.8 در محدوده كم و خيلي كم واقع‌شده است. همچنين ارزيابي نقشه حساسيت زمين‌لغزش به كمك منحني ROC، نشان داد كه مساحت زير نمودار (AUC)، در روش AHP و فازي به ترتيب برابر با % 81.7 و % 75.2 است كه گويايي دقت و صحت ارزيابي خيلي خوب هر دو مدل هست. همين‌طور نسبت عددي NRi در روش AHP در طبقات حساسيت زمين‌لغزش، بيشتر از روش فازي است، زيرا روش AHP در مقايسه با روش فازي، درصد بالايي از زمين‌لغزش‌ها را در مساحت كوچك‌تري به‌عنوان پهنه با حساسيت زياد و خيلي زياد پوشش داده است. نتيجه گيري در اين مطالعه به‌منظور ارزيابي و تهيه نقشه حساسيت زمين‌لغزش از دو روش فازي و تحليل سلسله مراتبي در محيط سيستم اطلاعات جغرافيايي استفاده و عملكرد آن‌ها باهم مقايسه شد. نقشه حساسيت زمين‌لغزش به پنج كلاس طبق بندي و عملكرد نتايج هر دو روش با استفاده از منحني ROC و نسبت عددي NRi موردبررسي قرار گرفت. نتايج ارزيابي عملكرد دو روش فازي و تحليل سلسله مراتبي با استفاده از منحني ROC و نسبت عددي  Nri نشان داد كه روش تحليل سلسله مراتبي نسبت به روش فازي درستي و دقت بيشتري در پيش‌بيني حساسيت زمين‌لغزش در منطقه موردمطالعه دارد. نقشه‌هاي حساسيت به زمين‌لغزش مانند نقشه توليدشده در اين مطالعه مي ‌تواند اطلاعات ارزشمندي براي برنامه ريزان و مهندسان براي سازمان ‌دهي مجدد يا برنامه ‌ريزي برنامه‌ هاي جديد فراهم كند.