كاربرد منطق فازي در پهنه بندي خطر زمين لغزش در حوزه آبخيز چرداول ايلام

Applying fuzzy logic to mapping susceptibility of landslide in Chardavel watershed in Ilam province

يكي از انواع فرايندهاي دامنه اي كه هر ساله موجب خسارات جاني و مالي فراوان در بسياري از نقاط ايران و جهان مي شود، پديده زمين لغزش است. تهيه نقشه پهنه بندي زمين لغزش اين امكان را فراهم مي سازد كه مناطق آسيب پذير شناسايي و در برنامه هاي محيطي مد نظر قرار گيرند. هدف از اين تحقيق پهنه بندي خطر زمين لغزش در حوزه آبخيز چرداول ايلام از طريق تهيه لايه هاي اطلاعاتي و عوامل موثر بر خطر وقوع زمين لغزش، با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافيايي (GIS) و تيوري منطق فازي كه شامل اشتراك فازي، جمع جبري، ضرب جبري و فازي گاما مي باشد. نقشه پراكنش زمين لغزش هاي اتفاق افتاده در منطقه با استفاده از عكس هاي هوايي و مطالعات صحرايي تهيه گرديد. مجموعه اطلاعات ورودي مورد استفاده در ارزيابي پتانسيل خطر لغزش در اين تحقيق شامل نُه لايه؛ شيب، جهت دامنه، ارتفاع از سطح دريا، بارندگي، فاصله از جاده، فاصله از گسل، فاصله از شبكه زهكشي، كاربري اراضي و سنگ شناسي است. براي مقايسه نتايج نقشه هاي خروجي پهنه بندي خطر زمين لغزش بوسيله اپراتورهاي چهارگانه مدل فازي از شاخص نسبت دانسيته (Dr) استفاده شده است. بر اساس اين شاخص، نقشه بدست آمده بوسيله اپراتور گاما به لحاظ تفكيك مناسب طبقات خطر زمين لغزش از مطلوبيت بيشتري نسبت به ديگر اپراتورها برخوردار مي باشد. به طوري كه بيش از 57 درصد زمين لغزش ها در منطقه مورد مطالعه در 7/52 درصد از مساحت منطقه و در دو طبقه خطر بالا و خيلي بالا رخ داده اند. در نهايت به منظور تعيين ميزان دقت و كارايي اپراتورهاي چهارگانه فازي، نقشه هاي بدست آمده را با نقشه پهنه بندي واقعي حوزه (روش ارزش اطلاعاتي) مورد مقايسه و ارزيابي قرار گرفت كه نتايج بيانگر همپوشاني بالاي نقشه فازي گاما با نقشه واقعي است كه بيشترين درصد همپوشاني دو نقشه در طبقه پنجم (Very High) با 3/43 درصد و كمترين درصد همپوشاني در طبقه سوم (Moderate) با 1/12 درصد واقع شده است.

One of the slopping processes which created much damage in many locations of Iran and the world is Landslide phenomenon. Making landslide susceptibility map provides the possibility to recognize susceptible areas and to verify them in the environmental programs. Purpose of this research is mapping susceptibility of landslide in Chardavel watershed in Ilam province by establishing informational layers and effective factors in occurrence of landslide via geographical information system (GIS) and fuzzy logic theory which involves operators fuzzy subscription, algebraic Sum, algebraic product and gamma fuzzy. The location of the landslides was determined by using regional photographs and satellite images and LSM. In this work, input information set in assessment of potential hazardous landslide includes nine factors: slope, aspect, elevation, precipitation, distance from road, distance from fault, distance from drainage, land use, and lithology. For comparing maps resulted from landslide susceptibility mapping by quadruple operators in fuzzy logic, density ratio (Dr) index is used. Based on this index, the map obtained by fuzzy gamma operator is more appropriate than other operators in separating suitably between casts of landslide risk. Thereby, more than 57 percent of landslides in this region occurred in 52.7 percent of the lands and in two cast of high or very high danger. Finally, to estimate the amount of the precision and efficiency of fuzzy quadruplet operators, the evaluation generated maps compared with real zoning maps of basin. Results show that fuzzy gamma map has high overlay with real maps, the highest percent of the overlay of two maps in fifth class (Very High) is 43.3 % and the lowest percent of overlay in third class (Moderate) is 12.1 %.