ارزیابی خطر زمین‌لغزش با استفاده از مدل‌های ارزش اطلاعات و LNRF

صابر چناری, کاظم; سلمانی, حسین; محمدی, مجتبی

doi:10.22059/ije.2015.55132

ارزیابی خطر زمین‌لغزش با استفاده از مدل‌های ارزش اطلاعات و LNRF

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری آبخیزداری دانشکدۀ مرتع و آبخیزداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان،

² دانشجوی دکتری آبخیزداری دانشکدۀ مرتع و آبخیزداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

³ عضو هیئت علمی گروه احیای مناطق خشک و بیابانی، مجتمع آموزش عالی سراوان

10.22059/ije.2015.55132

چکیده

هدف این مطالعه، ارزیابی خطر زمین‌لغزش در حوضۀ آبخیز زیارت استان گلستان با استفاده از مدل‌های ارزش اطلاعات و وLandslide nominal risk factor (LNRF) در سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) است. در گام اول با استفاده از گزارش‌های موجود و تفسیر عکس‌های هوایی، نقشۀ پراکنش نقاط لغزشی منطقۀ تحقیق تهیه شد. 70 درصد کل نقاط لغزشی (35 نقطه) برای تهیۀ نقشۀ پهنه‌بندی خطر و 30 درصد (15 نقطه) برای ارزیابی مدل در نظر گرفته شد. در گام دوم 14 عامل مؤثر بر زمین‌لغزش برای تهیۀ نقشۀ پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش به‌کار گرفته شد. این عوامل شامل درصد شیب، جهت شیب، ارتفاع، انحنای سطح، خطوط هم‌باران، زمین‌شناسی، کاربری اراضی، بافت خاک، فاصله از جاده، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، شاخص رطوبتپذیری توپوگرافیکی، شاخص حمل رسوب، و شاخص قدرت رودخانه‌اند. سپس نقشۀ پهنهبندی خطر زمین‌لغزش با استفاده از مدلهای ارزش اطلاعات و LNRF تهیه شد. سرانجام برای ارزیابی مدل‌ها از منحنی ROC و سطح زیرمنحنی (AUC) استفاده شد. نتایج ارزیابی، منحنیROC‌ و انحراف معیار آن را برای مدل ارزش اطلاعات معادل 2/98 درصد و 018/0 و برای مدلLNRF 4/80 درصد و 08/0 نشان داد. ازاین‌رو، نقشۀ خطر زمین‌لغزش تهیه‌شده برای منطقۀ تحقیق میتواند برای برنامهریزان و مهندسان در شناسایی مناطق مستعد خطر زمین‌لغزش و معرفی راهکارهای مناسب برای کاهش و مدیریت خطر مفید باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مدیریت منابع آب در اکوسیستم های طبیعی

عنوان مقاله [English]

Landslide Hazard Assessment Using Information Value and LNRF Models

نویسندگان [English]

Kazem Saber Chenari ¹
Hossein Salmani ²
Mojtaba Mohammadi ³

¹ PhD Student, faculty of rangeland and watershed management, Gorgan University of Agricultural Sciences & Natural Resources, Gorgan

² PhD Student, faculty of rangeland and watershed management, Gorgan University of Agricultural Sciences & Natural Resources, Gorgan

چکیده [English]

The main purpose of this study is landslide Hazard assessment the Ziarat watershed (Golestan province) using Information value and LNRF models within geographic information. At first stage, a landslide inventory map was prepared in the study area using earlier reports and aerial photographs, and a total of 50 landslides was mapped and out of which 35 (70%) were randomly selected for building landslide susceptibility model, while the remaining 15 (30%) were used for validating the model. In the second stage, fourteen data layers were used as landslide conditioning factors for Hazard mapping. These factors are slope percent and aspect, altitude, plan curvature, precipitation amount, lithology, land use, soil texture, distance from faults, distance from rivers, distance from roads, topographic wetness index (TWI) and stream power, CTI (Sediment Transport Index)and stream power index (SPI). Afterward, landslide Hazard zoning map was produced using information value and LNRF models. For verification, the receiver operating characteristic (ROC) curves were drawn and the areas under the curve (AUC) calculated. The Verification results showed that the area under the curve for Information value and LNRF is equal to 98.2 and 80.4 % with standard errors of 0.018 and 0.08, respectively. So, the produced Hazard maps will be useful for general land use planning and hazard mitigation purpose. Thus, the landslide hazard mapping produced from this study will be useful to the planners and engineers to reorganize the areas which are susceptible for landslide hazard and they may evolve suitable remedial measures for Hazard reduction and management.

کلیدواژه‌ها [English]

Information Value
Landslide Hazad
LNRF
Ziarat

مراجع

1- اشقلی فراهانی، عقیل؛ تشنه‌لب، محمد؛ غیومیان، جعفر؛ فاطمی عقدا، سید محمود، 1384، بررسی خطر زمین‌لغزش با استفاده از منطق فازی (مطالعۀ موردی: منطقۀ رودبار)، مجلۀ علوم دانشگاه تهران، 31(1): 64-43.

2- پورقاسمی، حمیدرضا، 1386، ارزیابی خطر زمین‌لغزش با استفاده از منطق فازی (مطالعۀ موردی: بخشی از حوزۀ آبخیز هراز)، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، 92 ص.

3- جوادی، محمدرضا؛ صدیقی، محمد؛ غلامی، شعبانعلی، 1392، ارزیابی کارآیی مدل‌های آماری ارزش اطلاعاتی و رگرسیون لجستیک در تهیۀ نقشۀ حساسیت به وقوع زمین‌لغزش در زیرحوزۀ پهنه‌کلا. مجلۀ پژوهش‌های خاک، 28(1): 162-153.

4- رحیمی‌نسب، علی‌اصغر؛ عبقری، هیراد؛ عرفانیان، مهدی؛ ندیری، عطاالله، 1391، بررسی و تحلیل مدل هیبرید AHPو تراکم سطح در پهنهبندی خطر زمینلغزش، پژوهش‌های فرسایش محیطی، 2(5): 11-1.

5- زارع، محمد؛ احمدی، حسن؛ شبانعلی، غلامی، 1390، پهنه‌بندى و ارزیابى خطر زمین‌لغزش با استفاده از مدل‌های عامل اطمینان، ارزش اطلاعات و تحلیل سلسله‌مراتبی (مطالعۀ موردی: حوزۀ آبخیز واز)، مجلۀ علوم مهندسی و آبخیزداری ایران 5(17): 22-15.

6- سوری، سلمان، 1392، پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش با استفاده از روش فرایند تحلیل سلسله‌مراتبی (مطالعۀ موردی: حوزۀ کسمت)، فصلنامۀ زمین‌شناسی کاربردی، 9(2): 110-101.

7- شادفر، صمد؛ یمانی، مجتبی، 1386، پهنهبندی خطر زمین‌لغزش در حوزۀ آبخیز جلیسان با استفاده از مدل LNRF، پژوهش‌های جغرافیایی، شمارۀ 40(1): 23-11.

8- شیرانی، کورش؛ سیف، عبدالله، 1390، پهنهبندی خطر زمین‌لغزش با استفاده از روش‌های آماری (منطقۀ پیشکوه، شهرستان فریدون شهر)، مجلۀ علوم زمین، 22(85): 158-149.

9- عنایتی‌مقدم، علیرضا؛ قاضی فرد، اکبر؛ صفایی، همایون؛ شیرانی، کورش،1390، ارزیابی عوامل و ارائهۀ راهکار جهت تثبیت زمین‌لغزش در منطقۀ پادنای سمیرم، فصلنامۀ زمین‌شناسی کاربردی دانشگاه آزاد اسلامی زاهدان، 7(1): 52-41.

10- کریمی، حاجی؛ نادری، فتح الله؛ مرشدی، ابراهیم؛ نیک‌سرشت, مهدی، 1390، پهنه بندی خطر زمین لغزش در حوضة آبخیز چرداول ایلام با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، فصلنامة زمین‌شناسی کاربردی، 4(7)، 332-319.

11- گرایی پرویز؛ کریمی حاجی، 1389، تعیین مناسب‌ترین روش پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش در حوضة آبخیز سد ایلام، تحقیقات جغرافیایی، 1(25)، 128-101.

12- مرتضوی چمچالی، منوچهر؛ حق‌نظر، شهروز، 1388، بررسی خطر حرکات دامنه‌ای و زمین‌شناسی مهندسی روستای دولت‌آباد در شمال شرق رودبار، فصلنامۀ تخصصی زمین و منابع، 1(2): 103-87.

13- مقیمی، ابراهیم؛ علوی پناه، سید کاظم؛ جعفری، تیمور، 1387، ارزیابی و پهنهبندی عوامل مؤثر در وقوع زمینلغزش دامنههای شمالی آلاداغ، پژوهش‌های جغرافیایی،40(64): 75-53.

14- نادری، فتح‌الله؛ کریمی، حاجی، 1390، ارزیابی کارایی دو روش ارزش اطلاعاتی و گوپتا و جوشی در پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش در حوزۀ آبخیز تلخاب ایلام، پژوهش‌های آبخیزداری، 92: 103-95.

15- Constantin, M. et al., 2010, Landslide susceptibility assessment using the bivariate statistical analysis and the index of entropy in the Sibiciu Basin (Romania), Environmental Earth Science, 63:397-406.

16- Duman, TY. et al., 2006, Application of logistic regression for landslide susceptibility zoning of Cekmece Area, Istanbul, Turkey, Environmental Geology, 51: 241-256.

17-Dymond, JR. et al., 2006, Validation of a region wide model of landslide susceptibility in the Manawatu-Wanganui Region of New Zealand. Geomorphology, 74: 70-79.

18-Fanyu liu, Z, 2007. Study on landslide susceptibility mapping based GIS and with bivariate statistics", a Case Study in Longnan Area Highway 212, Science paperonline.

19-Gupta, R. P. and Joshi. B. C, 1990, Landslide Hazard Zoning using the GIS Approach a Case study from the Ramang Catchment Himalayas, Engineering Geology, 28: 119-131.

20-Komac, M. A, 2006, Landslide susceptibility model using the analytical hierarchy process method and multivariate statistics in perialpine Sloveni. Geomorphology, 74: 17-28.

21-Lee, S. et al., 2012, Application of data-driven evidential belief functions to landslide susceptibility mapping in Jinbu, Korea, 100: 15-30.

22-Lee, S, 2007, Application and verification of fuzzy algebraic operators to landslide susceptibility mapping, Environmental Geology, 52: 615-623.

23-Moore, I. D. and Wilson, J.P, 1992, Length-slope factors for the revised universal soil loss equation: simpliﬁed method of estimation. J Soil Water Conserv, 47:423–428.

24-Nefeslioglu, H.A. et al., 2008, Landslide susceptibility mapping for a part of tectonic Kelkit Valley (Easten Black Sea Region of Turkey), Geomorphology, 94: 401-418.

25-Neuhauser, B. and Terhorst, B, 2007, Landslide susceptibility assessment using weights-of- evidence applied to a study area at the Jurassic escarpment (SW-Germany), Geomorphology, 86: 12-24.

26-Pourghasemi, H.R. et al., 2012, Application of fuzzy logic and analytical hierarchy process (AHP) to landslide susceptibility mapping at Haraz watershed, Iran, Nat Hazards, 63:965–996.

27-Pourghasemi, H. R. et al., 2013, Landslide susceptibility mapping using support vector machine and GIS at the Golestan Province, Iran, Journal of Earth System Science, 122(2): 349-369.

28-Regmi, N. R. et al., 2010, Modeling susceptibility to landslides using the weight of evidence approach: Western Colorado, USA, Geomorphology, 115: 172–187.

29-Saadatkhah, N. et al., 2014, Qualitative and Quantitative Landslide Susceptibility Assessments in Hulu Kelang area, Malaysia, EGJE journal, 19:545-563.

30-Stocking, M. A, 1972, Relief analysis and soil erosion in Rhodesia using multivariate techniques. In: Zetschr. f. Geomorphlgie, 16: 432–443.

31-Swets, J. A, 1988, Measuring the accuracy of diagnostic systems, Science. 240:1285-1293.

32-Yalcin, A, 2008, GIS-based landslide susceptibility mapping using analytical hierarchy process and bivariate statistics in Ardesen (Turkey): comparisons of results and confirmations. Catena, 72: 1–12.