ارزیابی حساسیت زمین نسبت به فرسایش خندقی با تکنیک داده‌کاوی گروهی (مطالعه موردی: حوضه شاهرود)

فرسایش خندقی یکی از فرایندهای فرسایشی است که عمدتاً باعث تغییر شکل سطح زمین می شود و توسعه آن یکی از دلایل عمده تخریب زمین و از بین رفتن خاک در سراسر جهان است. در این پژوهش از یک چهارچوب روش شناسی جدید به منظور تهیه نقشه حساسیت فرسایش خندقی در حوضه شاهرود در استان سمنان استفاده شده است که حساسیت بالایی نسبت به فرسایش خندقی دارد. بدین صورت که از ترکیب دو روش داده محور شاخص آنتروپی (index of entropy) و تابع شواهد یقینی (evidential belief function) برای محاسبه وزن پارامترهای زمین محیطی موثر در ایجاد خندق و رابطه فضایی بین خندق ها و پارامترها استفاده شده است. بدین منظور در ابتدا نقشه پراکنش خندق با استفاده از عملیات میدانی گسترده و تفسیر عکس‌های هوایی تهیه گردید و از تعداد 172 خندق 70 درصد (121 خندق) به منظور مدل‌سازی و 30 درصد (51 خندق) به منظور صحت‌سنجی مورد استفاده قرار گرفت. در گام بعد، برای انتخاب پارامترها، پس از شناسایی اولیه آنها، تست هم خطی با استفاده از شاخص‌های ضریب تحمل (tolerance) و عامل تورم واریانس (variance inflation factor) بین پارامترها انجام و پارامترهایی که دارای هم‌خطی بودن به علت کاهش دقت مدل از جریان مدل‌سازی حذف شدند، در نهایت 12پارامتر به منظور مدل‌سازی انتخاب گردیدند. نتایج حاصل از تعیین اهمیت معیارها با روش شاخص آنتروپی نشان داد که پارامترهای ارتفاع، لیتولوژی و شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (normalized difference vegetation index) بیشترین تاثیر را در رخداد خندق‌ها داشته‌اند. به منظور صحت‌سنجی مدل از نرخ پیش بینی (prediction rate) و نرخ موفقیت (success rate) و همچنین شاخص سطح سلول هسته (cell scai area index) استفاده گردید. نتایج صحت سنجی نشان داد که مدل ترکیبی با نرخ پیش‌بینی 0.956 (95.6درصد) و نرخ موفقیت 0.923 (92.3 درصد) دارای دقت پیش بینی عالی بوده و نسبت به روش‌های شاخص آنتروپی و شواهد وزن یقینی با نرخ پیش‌بینی 0.932 و 0.917 و نرخ موفقیت 0.911 و 0.901 دارای دقت بالاتری می باشد. طبق نتایج شاخص scai، قدرت تفکیک طبقات در مدل ترکیبی مناسب بوده است. طبق نتایج شاخص scaiقدرت تفکیک طبقات در مدل ترکیبی مناسب بوده و طبق نتایج 28.95 درصد از منطقه مطالعاتی در کلاس حساسیت زیاد و خیلی‌زیاد قرار گرفته است. نتایج این پژوهش می‌تواند مورد استفاده برنامه‌ریزان کاربری اراضی در جهت توسعه فعالیت های عمرانی مانند جاده سازی و تعیین خطوط انتقال گاز و برق قرار گیرد.

assessment land susceptibility to gully erosion using ensemble dataminingTechniques (Case study: Shahroud Basin)

at first, a gully erosion inventory map was prepared using extensive field surveys and interpretation of aerial photographs, of which 172 gully erosion, 70% (121 gully) are used for modeling and 30% (51 gully) are used for validation purposes. In the next step, for the selection of parameters, after their initial identification, the multicollinearity analysis test was performed using coefficients of tolerance and variance inflation factor and the parameters with multicollinearity were deleted due to the reduced accuracy of the modeling, , Finally, 12 parameters were selected for modeling. The results of determining the significance of the criteria by entropy index method showed that elevation, lithology and NDVI parameters had the greatest effect on the occurrence of gully. In order to validate the model, the prediction rate and success rate as well as the SCAI index were used. The validation results showed that the combined model with a prediction rate of 956.0 (95.6%) and a success rate of 92.33 (92.3%) had excellent predictive accuracy and compared with the entropy index and evidential belief function with prediction rates of 0.932 and 0.917, and the success rates of 0.911 and 0.901, have higher accuracy. According to the results of the SCAI, class differentiation was appropriate in the combined model. According to the results, 28.95 percentage of the study area is located in high and very high susceptibility classes. The results of this research can be used by landuse planners to expansion development activities.