نگاشت خطر زمین‌لغزش با استفاده از روش‌های ترکیبی تصمیم گیری چند شاخصه در حوزه آبخیز قزل‌اوزن، استان قزوین

مقدمه: زمین‌لغزش ها ازجمله مخاطرات طبیعی هستند که باعث خسارات جانی و مالی می‌شود. همچنین، این پدیده منجر به خسارات زیست محیطی قابل توجهی از طریق تخریب زمین در مناطق مستعد زمین لغزش می‌شود. در این ارتباط، تهیه نقشه‌های خطر زمین‌لغزش برای برنامه‌ریزی موثر برای مدیریت ریسک زمین‌لغزش دارای اهمیت است. در سال‌های اخیر، روش‌های تصمیم‌گیری چند‌شاخصه (madm) در نگاشت خطر زمین‌لغزش استفاده شده است. این مطالعه باهدف ارزیابی عملکرد روش‌های ترکیبی madm شامل ahp-saw، ahp-topsis و ahp-vikor برای نگاشت خطر زمین‌لغزش در حوزه آبخیز قزل‌اوزن در استان قزوین انجام شد.مواد و روش‌ها: در تحقیق حاضر، انواع عوامل علّی به‌صورت نقشه‌های بارش، زاویه و جهت شیب، سنگ‌شناسی، ارتفاع، کاربری اراضی و فاصله‌ از جاده، فاصله از گسل و فاصله از آبراهه به عنوان شاخص‌های موثر برای پیش‌بینی رخداد زمین‌لغزش در نظر گرفته شدند. در این مطالعه از دو روش نرمال‌سازی شامل روش نرمال‌سازی min-max برای روش saw و روش نرمال‌سازی برداری برای روش‌های topsis و vikor استفاده شد. همچنین، از روش تصمیم‌گیری گروهی در فرایند تحلیل سلسله مراتبی (ahp) به‌منظور تعیین اوزان عوامل علّی بر اساس دیدگاه 12 کارشناس خبره استفاده شد. علاوه بر این، از شاخص های مجموع کیفیت (qs)، مقادیر سطح زیر منحنی (auc) و منحنی‌های مشخصه عملکرد گیرنده (roc) برای صحت‌سنجی عملکرد روش‌های مختلف madm مورد بررسی در این تحقیق استفاده شد.نتایج و بحث: مقادیر qs برای روش ahp-saw، 0.241، برای روش ahp-topsis 0.262 و برای روش ahp-vikor، 0.626 محاسبه شد. همچنین، مقادیر auc برای این سه روش به ترتیب 0.769، 0.786 و 0.805 محاسبه شد که در محدوده پذیرش قابل‌قبول و عالی قرار دارند. در این مطالعه، روش ahp-vikor به‌عنوان بهترین روش تولید نقشه خطر زمین‌لغزش معرفی می‌شود. یکی از معایب استفاده از مدل‌های ترکیبی madm، محاسبه دقیق اوزان عوامل علّی مبتنی بر دیدگاه کارشناسی بر اساس روش ahp است، به‌طوری‌که اوزان به دست آمده قویاً بستگی به دیدگاه کارشناس نظر دهنده دارد. در این مطالعه به‌منظور بهبود دقت در محاسبه اوزان معیارها، از روش تصمیم‌گیری گروهی در ahp استفاده شد. باید توجه داشت که روش  ahp-sawبه کار رفته در این مطالعه که از صحت قابل‌قبولی در تولید نقشه‌های خطر زمین‌لغزش برخوردار است، در دیگر مطالعات نیز، به‌عنوان روشی ساده و کارآمد برای تولید نقشه‌های خطر زمین‌لغزش معرفی شده است. همچنین، اگرچه روش saw، یک روش وزن‌دهی ساده مبتنی بر نرمال‌سازی داده‌های ماتریس تصمیم، تعیین اوزان شاخص‌ها و تجمیع شاخص‌ها بر اساس روش میانگین وزنی است، اما از کاربرد گسترده‌ای در ارزیابی‌های زیست‌محیطی نیز برخوردار است. علاوه بر این، مقادیر dr طبقات مختلف خطر زمین‌لغزش محاسبه شده برای روش vikor، دارای یک روندی تقریباً صعودی از مناطق با خطر بسیار پایین به زمین‌لغزش (طبقه i) به سمت مناطق با خطر بسیار زیاد به زمین‌لغزش (طبقه v) هستند. این روند نشان‌دهنده قابلیت بالای روش vikor برای تولید نقشه‌های خطر زمین‌لغزش در منطقه موردمطالعه است.نتیجه‌گیری: نتایج ارزیابی روش‌های ترکیبی تصمیم‌گیری چندشاخصه مبتنی بر شاخص‌های ارزیابی عملکرد، نشان‌دهنده عملکرد قابل‌قبول (ahp-saw و ahp-topsis) و عالی (ahp-vikor) روش‌ها برای تولید نقشه‌های خطر زمین‌لغزش بود. با توجه به حضور پهنه‌های با خطر زیاد تا خیلی‌زیاد در منطقه موردمطالعه، برنامه‌ریزی برای مدیریت ریسک زمین‌لغزش قویاً برای منطقه توصیه می‌شود. اگرچه نقشه پراکنش زمین‌لغزش در ارزیابی روش‌های madm مورداستفاده قرار می‌گیرد، اما عدم نیاز به استفاده از این نقشه‌ها در فرآیند madm به‌منظور تهیه نقشه‌های خطر زمین‌لغزش از نقاط قوت روش‌های تصمیم‌گیری چندشاخصه است. بااین‌حال، تعیین صحیح اوزان شاخص‌های علّی ازجمله چالش‌های مطرح در کاربست این روش‌ها است که برای بهبود فرایند محاسبه اوزان، استفاده از روش تصمیم‌گیری گروهی در ahp توصیه می‌شود.

landslide hazard mapping using hybrid multi-attribute decision-making methods in the qezel owzan watershed, qazvin province

introduction: landslides are a natural hazard that cause human and financial losses. this phenomenon also results in significant environmental damage through land degradation in landslide-prone areas. in this regard, it is important to prepare landslide hazard maps to effectively plan for landslide risk management. in recent years, multi-attribute decision-making (madm) methods have been used in landslide hazard mapping. this study aims to evaluate the performance of widely used hybrid madm methods, including ahp-saw, ahp-topsis, and ahp-vikor for creating landslide hazard maps in the qezel owzan region, qazvin province.materials and methods: in the present study, various causal factors, including rainfall, slope angle, slope aspect, lithology, altitude, land use, distance to roads, distance to faults, and distance to streams, were considered as effective indicators for predicting landslide occurrence. two normalization methods were employed, namely, the min-max normalization method for the saw method and the vector normalization method for the topsis and vikor methods. in addition, the group decision-making method in the analytical hierarchy process (ahp) was used to determine the weights of causal factors based on the perspectives of 12 experts. furthermore, the quality sum (qs) index and the area under the curve (auc) values of the receiver operating characteristic (roc) curves were used to validate the performance of the different madm methods used in this study.results and discussion: the qs values ​​for the ahp-saw, ahp-topsis, and ahp-vikor methods were calculated as 0.241, 0.262, and 0.626, respectively. also, the auc values ​​for​​ these three methods were calculated 0.769, 0.786, and 0.805, respectively, so that they are within the acceptable and excellent acceptance range. in this study, the ahp-vikor method is introduced as the best method for producing a landslide hazard map. one of the disadvantages of using hybrid madm methods is their reliance on the precise calculation of the weights of causal factors, which heavily depends on expert’s view points in the ahp method. to adress this, the group decision-making method was applied in ahp to improve weights calculations. it is worth noting that the ahp-saw method used in this study, which demonstrates acceptable accuracy in producing landslide hazard maps, has also been introduced in other studies as a simple and efficient method. although the saw method is a simple weighting method based on normalizing the decision matrix data, determining the weights of the indicators, and aggregating the indicators based on the weighted average method, it is widely used in environmental assessments. additionally, the density ratio (dr) values ​​of different landslide hazard classes, calculated for the vikor method, exhibit an upward trend from areas with very low potential for landslide occurrence (class i) to areas with very high potential for landslide occurrence (class v). this trend highlights the vikor method capability for producing landslide hazard maps in the study area.conclusion: the evaluation of hybrid madm methods based on performance evaluation indicators, indicated acceptable (ahp-saw and ahp-topsis) and excellent (ahp-vikor) performance of methods for producing landslide hazard maps. due to the presence of areas with high to very high landslide hazard potential in this region, planning for landslide risk management is strongly recommended. although landslide distribution maps are beneficial for evaluating madm methods, the lack of reliance on these maps during the madm process is one of the strengths of this approach. however, accurately determining the weights of causal factors remains a challenge. to enhance the weight calculation process, using the group decision-making method in ahp is highly advisable.