عنوان مقاله :
تعيين عاملهاي مؤثر و ارزيابي حساسيت به زمين لغزش با روش هاي جنگل تصادفي و شبكهي عصبي مصنوعي در منطقهي دوآب صمصامي استان چهارمحال و بختياري
پديد آورندگان :
شيراني ، كورش سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي - پژوهشكدهي حفاظت خاك و آبخيزداري , نادري ساماني ، رضا سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي - مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي و منابع طبيعي استان اصفهان
كليدواژه :
پهنهبندي , جنگل تصادفي , دوآب صمصامي , زمينلغزش , شبكهي عصبي مصنوعي
چكيده فارسي :
زمينلغزش از جمله خطرهاي زمينشناسي است كه امروزه روشهاي دادهكاوي مبتني بر يادگيري ماشين براي مدلسازي و پيشبيني آن توسعه داده شدهاست. هدفهاي اين پژوهش اولويتبندي عاملهاي مؤثر، پهنهبندي و پيشبيني حساسيت به رخداد زمينلغزش با مدلهاي شبكهي عصبي مصنوعي و جنگل تصادفي، و معرفي مناسبترين آنها در منطقهي دوآب صمصامي استان چهارمحال و بختياري است. براي پهنهبندي و مدلسازي از 15 عامل زمينشناسي، ريختشناسي، آبشناسي، انسانساخت (متغيرهاي مستقل) و 174 رخداد زمينلغزش شناسايي و ثبتشده (متغير وابسته) بهرهگيري شد. رخدادهاي زمينلغزش به دو دستهي دادهي آموزشي (70%) و آزمايشي (30 %) براي مدلسازي و اعتبارسنجي بهشكل تصادفي تقسيم شد. ارتباط ميان عاملهاي مؤثر و رخدادهاي لغزشي با نسبت فراواني كمّي و وزندار شد. براي كاهش اثر همپوشاني اطلاعاتي عاملهاي مؤثر، با تحليل وايازي چندمتغيرهي خطي، استقلال دادهها آزموده شد. براي مدلسازي و پهنهبندي حساسيت زمين لغزش، مدلهاي جنگل تصادفي و شبكهي عصبي مصنوعي برازش و توسعه داده شد. نقشههاي پهنه بندي حساسيت بهدستآمده از برازش دو مدل با شاخصهاي نسبت فراوانيسطح سلول هسته، نرخ توفيق، و سطح زير منحني ويژگي عملكرد گيرنده (AUCROC) ارزيابي، اعتبارسنجي و مقايسه كرده شد. نتيجههاي بررسي عاملهاي مؤثر در هر دو مدل نشان داد كه عاملهاي سنگ شناسي، كاربري و وجه شيب تأثير بسزايي در رخداد زمين لغزشها دارند و بخش زيادي (بيش از 82%) از زمينلغزشها در ردههاي حساسيت خيليزياد و زياد قرار ميگيرند. نتيجه ارزيابي طبقهبندي و اعتبارسنجي مدلها نشان داد كه دقت و كارآمدي مدل جنگل تصادفي (0/919AUCROC=) در پيشبيني رخداد زمين لغزشها بيشتر از شبكهي عصبي مصنوعي (0/845AUCROC=) است. نتيجههاي اين پژوهش ممكن است براي بهرهگيري دستگاههاي اجرايي در مديريت و برنامهريزي كردن طرحهاي توسعهيي و اجرايي عمراني، توسعهي شهري، و روستايي، برآورد دقيقتر در مدلهاي فرسايش و رسوب در آبخيزها، حفاظت خاك و عرصههاي منابع طبيعي كشور سودمند باشد.
عنوان نشريه :
پژوهشهاي آبخيزداري
عنوان نشريه :
پژوهشهاي آبخيزداري