مدلسازی هدررفت خاک ناشی از فرسایش خندقی در مناطق فاقد آمار

فرسایش خندقی به عنوان یکی از مخرب ترین شکل تخریب زمین و هدررفت خاک در سطح جهانی مطرح می باشد. باتوجه به زمان بر و هزینه بر بودن پایش میدانی، این پژوهش به دنبال مدلسازی و برآورد حجم خاک از دست رفته به وسیله آن در حوزه آبخیز چوپانلو در استان آذربایجان غربی بود. به این منظور، ابتدا پایش میدانی جهت شناسایی خندق ها انجام شد و سپس به منظور خوشه بندی خندق ها و تعیین خندق های منتخب، لایه های رقومی عوامل تاثیرگذار بر گسترش خندق ها از جمله عوامل توپوگرافی (ارتفاع، شیب، جهت، انحنای سطح و شاخص موقعیت شیب نسبی)، پوشش گیاهی، کاربری اراضی، سنگ شناسی و هیدرواقلیم (فاصله از جریان، تراکم زهکشی، شاخص رطوبت توپوگرافی، بارش سالیانه و فراوانی بارش های سنگین) تهیه شدند. سپس حجم خاک از دست رفته ناشی از فرسایش خندقی در طی سه سال ۱۴۰۰-۱۴۰۲ برای خندق های منتخب به عنوان متغیر وابسته در عرصه اندازه گیری شد. مدلسازی در این پژوهش با استفاده از سه مدل جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی و با رویکرد اعتبارسنجی متقاطع صورت پذیرفت. نتایج فرمول کوکران نشان داد که از بین ۶۷ مورد خندق شناسایی شده در عرصه تعداد ۵۸ مورد حداقل نمونه لازم می باشند که این تعداد خندق منتخب پس از خوشه بندی از بین سه خوشه شناسایی شده انتخاب شدند. مقدار فرسایش خالص سالانه خاک ناشی از خندق های منتخب (۵۸ مورد) به ترتیب برابر با ۱۷۲، ۱۹۶ و ۲۰۸ تن در طی سال های ۱۴۰۰، ۱۴۰۱ و ۱۴۰۲ می باشد. نتایج نشان داد که مدل جنگل تصادفی عملکرد خوب، مدل ماشین بردار پشتیبان عملکرد متوسط و مدل شبکه عصبی عملکرد ضعیفی در مدلسازی داشتند.

کلیدواژه ها:

حوزه آبخیز چوپانلو ، فرسایش خندقی ، مدلسازی ، هدررفت خاک ، یادگیری ماشین