الگوريتم مناسب براي شناسايي تغييرات ميكرو لندفرم ها با استفاده از تصاوير پهپاد (مطالعه موردي: ناحيه برگ جهان در پهنه جاجرود 1397-1396)

يكي از اصلي‌ترين و مهم‌ترين مباحث ژئومورفولوژي شناسايي و ارزيابي تغييرات ميكرولندفرم هاست. شناخت و نحوه پراكنش فضايي آن‌ها به‌منظور درك و ارزيابي تحولات، مطالعات پايداري و برنامه‌ريزي ناحيه اي، از نيازهاي اساسي علم ژئومورفولوژي كاربردي است. ناحيه برگ جهان در حوضه آبريز جاجرود متأثر از تغييرات محيطي زيادي قرار دارد. در اين مطالعه، بر اساس رويكرد ژئومورفولوژيكي ريزمقياس با استفاده از تصاوير پهپاد به همراه بررسي ميداني در برگ جهان، تحولات ميكرولندفرم ها بررسي شد. تصاوير پهپاد با رزولوشن مكاني 2.5 سانتيمتر در بازه زماني 1396 تا 1397 از وزارت نيرو تهيه شد. اين تصاوير با استفاده از نرم‌افزارهاي ENVI 5.1 و10.3 Arc Map تصحيح شد و سپس با استفاده كد نويسي در Python الگوريتم هاي موردنظر اجرا شد. با الگوريتم هاي يادگيري ماشين و مدل هاي جنگل تصادفي، SVM با كرنل RBF، جنگل تصادفي با ويژگي‌هاي استخراجي از شبكه‌هاي CNN و SVM با كرنل خطي با ويژگي‌هاي استخراجي از شبكه‌هاي عصبي عميق تغييرات بررسي شد. نتايج نشان داد مدل- RBF SVM با 88درصد نسبت به مدل هاي ديگر دقت كمتري دارد به‌طوري‌كه تفكيك بين طبقه‌ها محدود بود. در جنگل تصادفي با 92درصد طبقه ها با مرزهاي خطي تا حدي قابل‌تفكيك بودند. مدل نزديك به ايده آل در الگوريتم جنگل تصادفي با يادگيري عميق به ميزان دقت 96درصد مشاهده شد. بررسي ها نشان داد بيشترين تغييرات ميكرولندفرم ها در اين مدل، مربوط به تغيير پوشش گياهي به خاك به ميزان 45.03 و در رتبه بعدي تغيير آبكند به فرسايش ورقه‌اي به ميزان 22.05 بود. با توجه به نتايج به‌دست‌آمده و مشاهدات ميداني در سال 1397 مشخص شد، سيل سال 1397 در ناحيه برگ جهان سبب تغييرات عمده‌اي در ناحيه شده است. بيشترين تأثير آن بر روي پوشش گياهي بوده است و نمودار، آن را در بالاترين حد آشفتگي نشان مي دهد. در اين بازه جريان سطحي وخندق در ناحيه بيشتر شده و ميزان بالاي فرسايش و تغييرات بسيار زياد ميكرولندفرم ها در پهنه مطالعاتي را نشان مي دهد.