ارزیابی خطر سیلاب با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی رویکردی نوین در مدیریت بحران (موردمطالعه: روستاهای شهرستان نیشابور)

سیلاب به عنوان یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی، سالانه خسارات جانی و مالی قابل توجهی به ۴۰۰ روستای دارای سکنه شهرستان نیشابور وارد می کند. این شهرستان به دلیل موقعیت جغرافیایی خاص، توپوگرافی متنوع و تغییرات کاربری اراضی، همواره در معرض خطر سیلاب های ویرانگر قرار داشته است. این پژوهش با هدف ارزیابی خطر سیلاب در سطح روستاهای منطقه، از تلفیق سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و الگوریتم گرادیان بوستینگ استفاده کرده است. داده های مورد بررسی شامل هفت شاخص اصلی (ارتفاع، شیب، جهت شیب، بارش، فاصله از آبراهه، زمین شناسی و کاربری اراضی) بودند که از منابع مختلفی همچون مدل رقومی ارتفاع (DEM)، تصاویر ماهواره ای و داده های هواشناسی استخراج شدند. نتایج نشان داد که عوامل توپوگرافی (با ۷۷ درصد اهمیت) و بارش (۶۱ درصد) بیشترین تاثیر را در مدل پیش بینی خطر سیلاب در میان روستاها داشته اند. همچنین، پهنه بندی خطر سیلاب در پنج کلاس انجام شد که حدود ۲۰ درصد از روستاهای شهرستان (۸۰ روستا) در کلاس خطر "بحرانی" قرار گرفتند. این روستاها عمدتا در ارتفاعات کم، نزدیک به آبراهه ها و با پوشش گیاهی ضعیف واقع شده اند. ارزیابی عملکرد مدل نیز با معیارهای ضریب کاپا ۹۱/۰و خطای مربعات ۱۹/۰ نشان دهنده دقت بالای مدل در پیش بینی روستاهای پرخطر بود. یافته های این مطالعه می تواند به برنامه ریزان و مدیران کمک کند تا با شناسایی ۲۲۰ روستای واقع در کلاس های بحرانی و پرخطر، تدوین برنامه های کاهش ریسک و مدیریت بهینه کاربری اراضی، خسارات ناشی از سیلاب را به حداقل برسانند. این پژوهش همچنین اثربخشی روش های ترکیبی یادگیری ماشین و GIS را در ارزیابی مخاطرات طبیعی در سطح روستاهای شهرستان نیشابور نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

سیلاب ، سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) ، گرادیان بوستینگ ، پهنه بندی خطر ، نیشابور