پديد آورندگان :
طهماسبي پور ناصر دانشگاه لرستان - دانشكده كشاورزي , رحمتي اميد دانشگاه لرستان - دانشكده كشاورزي , حقي زاده علي دانشگاه لرستان - دانشكده كشاورزي , پورقاسمي حميدرضا دانشگاه شيراز - دانشكده كشاورزي , فيضي زاده بختيار دانشگاه تبريز - دانشكده جغرافيا و برنامه ريزي
كليدواژه :
پيش بيني مكاني , حساسيت به فرسايش , مدل ماشين يادگيري , فرسايش آبكندي حوزه آبخيز كشكان - پل دختر
چكيده فارسي :
فرسايش آبكندي، مشكلي مهم در مديريت منابع طبيعي و توسعه پايدار بوده كه غالباً با پيامدهاي زيست محيطي، اقتصادي و اجتماعي همراه است. بنابراين، پژوهش حاضر با هدف بررسي قابليت مدل بيشينه آنتروپي براي پيش بيني مكاني استعداد وقوع فرسايش آبكندي در حوزه آبخيز كشكان-پل دختر، واقع بين استان هاي لرستان و ايلام انجام شد. ابتدا بر اساس بررسي هاي ميداني و با استفاده از دستگاه GPS، نقشه پراكنش فرسايش آبكندي منطقه مورد مطالعه تهيه شد. همچنين، عوامل مؤثر بر فرسايش آبكندي شامل سنگ شناسي، بافت خاك، كاربري اراضي، تراكم زهكشي، فاصله تا جريان هاي سطحي، شاخص رطوبت توپوگرافي، ارتفاع، درصد شيب، انحناي سطح و فاصله از جاده انتخاب و نقشه آن ها در سامانه اطلاعات جغرافيايي تهيه شد. در مجموع، موقعيت 65 واقعه فرسايش آبكندي ثبت و اين پايگاه داده به صورت تصادفي به دو دسته آبكندهاي گروه آموزش مدل (45 واقعه) و آبكندهاي گروه اعتبار سنجي مدل (20 واقعه) تقسيم شد. پيش بيني استعداد فرسايش آبكندي و تعيين اهميت عوامل مؤثر بر وقوع آن بر اساس مدل بيشينه آنتروپي در نرم افزار MAXENT انجام گرفت. در نهايت براي اعتبار سنجي نتايج پيش بيني، از منحني تشخيص عملكرد نسبي (ROC) استفاده شد. نتايج نشان داد كه بخش هاي مركزي حوزه آبخيز مورد مطالعه داراي استعداد فرسايش آبكندي بالايي هستند. بر اساس نتايج اعتبارسنجي، نقشه مناطق مستعد فرسايش آبكندي حاصل از مدل بيشينه آنتروپي 90. 7 درصد دقت داشت. همچنين، نتايج اثبات نمود كه "بافت خاك"، "تراكم زهكشي"، "سنگ شناسي" و "فاصله از جريان" مهمترين عوامل مؤثر در وقوع فرسايش آبكندي منطقه مورد مطالعه بوده كه مقدار شاخص اهميت آن ها به ترتيب 23، 18، 15. 2 و 15. 1 درصد به دست آمد. اين درحالي است كه عوامل "ارتفاع"، "فاصله از جاده"، "جهت شيب"، "كاربري اراضي"، "شاخص رطوبت توپوگرافي" و "انحناي سطح" تأثير كمتري در وقوع فرسايش آبكندي منطقه مورد مطالعه داشتند. بنابراين، پيش بيني دقيق استعداد فرسايش آبكندي با استفاده از مدل بيشينه آنتروپي در مطالعه حاضر مورد تأييد قرار گرفت.
چكيده لاتين :
Gully erosion is an important challenge in natural resource management and sustainable development that often has severe environmental, economic, and social consequences. Thus, the objective of the present study is to assess the capability of maximum entropy (ME) model for spatial prediction of gully erosion susceptibility at Kashkan-Poldokhtar Watershed, between Lorestan and Ilam provinces, Iran. At first, a gully erosion inventory map was produced using GPS in field surveys. The gully conditioning factors including lithology, soil texture, land use, drainage density, distance to streams, topographic wetness index, altitude, slope percent, slope aspect, plan curvature, and distance from road were selected, and their maps were prepared in geographical information system (GIS). A total of 65 gully locations were divided into two groups (1) training of the model (45 gully occurrences), and (2) validation of the model (20 gully occurrences). The prediction of gully susceptibility and variables importance analysis were carried out based on maximum entropy model using MAXENT software. Finally, the validation of the prediction results was conducted based on the receiver operating characteristic (ROC) curve method, and the area under the curve (AUC) was calculated using MedCalc software. Results indicated that highest gully erosion susceptibility is located on the center parts of the study area. According to validation results, the resulting map of areas susceptible to gully erosion obtained by ME model has a prediction accuracy of 90.7%. In addition, the results demonstrated soil texture, drainage density, lithology, and distance to streams are most important factors and their variable importance index (VII) 23, 18, 15.2, and 15.1 were obtained, respectively. However, altitude, distance from road, slope aspect, land use, topographic wetness index, and plan curvature have a less influence on gully erosion occurrence. Therefore, it was established in current study that the ME is promising of make accurate prediction in gully erosion susceptibility.
