پیش بینی حساسیت پذیری فرسایش خندقی با استفاده از مدل های حداکثر آنتروپی، دمپسترشفر و وزن شاهد در دامنه ی جنوبی البرز: تعیین بهترین مدل و تاثیر مهم ترین شاخص ها

مقدمه و هدف پژوهش: شناسایی مناطق حساس به فرسایش خندقی با استفاده از مدل های آماری و استفاده حداکثری از اطلاعات موجود با صرف هزینه و زمان کم تر و دسترسی به دقت بیش تر از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. هدف این پژوهش تهیه نقشه حساسیت به فرسایش خندقی با استفاده از مدل های حداکثرآنتروپی، دمپسترشفر و وزن شاهد در حوزه آبخیز علاء در دامنه ی جنوبی البرز استان سمنان می باشد. شناسایی مهمترین عامل های محیط زیستی موثر بر رخداد فرسایش خندقی با روش جک نایف و بررسی اهمیت هر یک از عامل های محیط زیستی در منطقه ی مورد مطالعه با تحلیل منحنی های پاسخ از دیگر اهداف این تحقیق است.

مواد روش ها: در این پژوهش پس از انتخاب منطقه مورد مطالعه، اطلاعات لازم جمع آوری و نقشه عوامل موثر بر فرسایش خندقی تهیه گردید. در ادامه نقشه پراکنش رخداد خندقی تهیه و داده ها به شکل تصادفی به دو دسته آموزشی یا واسنجی (۷۰%) و دسته آزمایشی یا پیش بینی (۳۰%) تقسیم شدند همچنین آزمون هم خطی چندگانه با شاخص های فاکتور تورم واریانس و ضریب تحمل به منظور بررسی هم پوشانی و همچنین اهمیت هر یک از عوامل موثر انجام شد. پس از اجرای مدل های بیشینه بی نظمی، دمپسترشفر و وزن شاهد نقشه حساسیت به فرسایش خندقی تهیه و در پنج کلاس خیلی کم تا خیلی زیاد طبقه بندی گردید. سرانجام ارزیابی مدل های پیش بینی حساسیت فرسایس خندقی منطقه مورد مطالعه انجام و روش برتر برای منطقه مورد مطالعه انتخاب گردید.

نتایج و بحث: براساس نتایج بدست آمده از آزمون هم خطی، از ۲۳ پارامتر موثر در رخداد فرسایش خندقی۲۰ پارامتر شامل اقلیم، کاربری اراضی، تراکم آبراهه، نوع خاک ، ارتفاع، فاصله از آبراهه، بارش متوسط سالانه، شیب، شاخص انحنای نیم رخ، انحنای دامنه، شاخص فاصله قائم از آبراهه، شاخص هم گرایی، شاخص پوشش گیاهی، شاخص رطوبت توپوگرافی، جهت شیب، مساحت حوزه آبخیز، شاخص سایه روشن، سنگ شناسی، بافت سطح زمین و شاخص طبقه بندی انحنای برای مدل سازی مناسب تشخیص داده شدند. نقشه حساسیت به فرسایش خندقی حوزه مورد مطالعه نشان داد که رخنمون واحد سنگی رسی و مارنی کواترنری در مناطق جنوبی حوضه بیشترین تاثیر را در ایجاد فرسایش خندقی دارند. برای اعتبار سنجی مدل ها از منحنی مشخصه عملکرد ساختار و مساحت سطح زیرمنحنی استفاده شد. مدل های بیشینه ی بی نظمی، دمپسترشفر و وزن شاهد در مرحله مدل سازی به ترتیب دارای دقت ۱/۸۷، ۸۱ و ۷/۸۳ درصد و در مرحله اعتبارسنجی نیز دارای دقت ۵/۸۷، ۸/۰ و ۶/۸۴ درصد می باشند و دارای کارایی خیلی خوب در پیش بینی مناطق حساس به فرسایش خندقی است.

نتیجه گیری: مدل حداکثر آنتروپی با مقدار ۹۱/۰ در حالت توسعه مدل و مقدار ۸۹/۰ در حالت اعتبارسنجی می توانند در پهنه بندی و پیش بینی رخداد فرسایش خندقی کارآمد باشد فلذا مدل حداکثرآنتروپی با سرعت و دقت خوب در ارزیابی عوامل موثر و اعتبارسنجی پهنه بندی حساسیت نسبت به فرسایش خندقی به کار گرفته شد. پهنه بندی نقشه حساسیت نسبت به فرسایش خندقی در منطقه مورد مطالعه نشان داد بیشتر مناطق با حساسیت زیاد و خیلی زیاد در مناطق مرکزی و جنوب شرقی منطقه مورد مطالعه متمرکز بوده، درحالی که مناطق با حساسیت فرسایش خندقی کم در مناطق پرشیب و مرتفع شمالی گسترش دارند.. نتایج این پژوهش قابل ترویج و آموزش است و دستگاه های اجرای برای مهار فرسایش خندقی می توانند با استفاده از نتایج این پژوهش اقدام های لازم را انجام دهند.

کلیدواژه ها:

آزمون جک نایف ، آزمون هم خطی چندگانه ، بیشینه بی نظمی ، فرسایش آب کندی ، مدل ماشین یادگیری