اولويت‌بندي عامل‌هاي مؤثر و پهنه‌بندي رخ‌داد سيل‌ به‌وسيله‌ي مدل‌هاي احتمالاتي و GIS در آبخيز گرگان‌رود استان گلستان

سيل و زلزله، شايع‌ترين و غيرقابل پيش‌بيني‌ترين رويدادهاي طبيعي هستند كه با تأثير بر جان و مال به جوامع آسيب وارد‌كرده و شكل‌ زمين را تحت تأثير قرار مي‌دهند. براي انجام اقدام‌هاي پيش‌گيرانه قبل از رخ‌داد حادثه‌هاي ناهنجار و راه‌كارهاي كاهش آثار اين حادثه‌ها، هدف اصلي آگاه‌سازي عمومي با تأكيد بر امر اطلاع‌رساني مردم تغييركرده‌است. هدف از اين پژوهش بررسي عامل‌هاي شكل‌سنجي، آب‌شناسي و اقليمي مؤثر بر رخ‌داد سيل، مدل‌سازي و ارزيابي ظرفيت حساسيت زمين‌ها در آبخيز گرگان‌رود نسبت به رخ‌داد سيل است. هم‌چنين، مهم‌ترين نوآوري پژوهش حاضر در مقايسه با پژوهش‌هاي انجام‌شده مرتبط با پهنه‌بندي خطرها در داخل كشور، مقايسه‌ي دو روش احتمالاتي آنتروپي شانون و وزنِ شاهد بيزين به‌منظور تعيين كارآمدترين مدل و افزايش دقت نقشه‌هاي پيش‌بيني رخ‌داد سيل‌ است. مواد و روش‌ها ابتدا منطقه‌ي پژوهش انتخاب و سپس جمع‌آوري و آماده‌سازي نقشه‌هاي عامل‌هاي مؤثر انجام شد. در اين پژوهش 15 عامل به‌عنوان متغيرهاي مستقل انتخاب شدند. با استفاده از اطلاعات دريافتي از سازمان وزارت نيرو و بازديدهاي ميداني به‌عنوان متغير وابسته، نقشه‌ي پراكنش رخ‌داد سيل تهيه شد و به دو دسته‌ي نقاط آزمايشي (30%) و آموزشي (70%) تقسيم شد. كمي‌كردن عامل‌هاي مؤثر با كاربرد شاخص نسبت فراواني انجام شد و آزمون چندخطي براي استقلال عامل‌هاي مؤثر اجرا شد. اجراي مدل‌هاي آنتروپي و وزنِ شاهد، تهيه‌ي نقشه‌هاي پهنه‌بندي حساسيت به رخ‌داد سيل و طبقه‌بندي آن‌ها به پنج رده‌ي خيلي‌كم، كم، متوسط، زياد و خيلي‌زياد انجام شد. ارزيابي دقت طبقه‌بندي و اعتبارسنجي نقشه‌هاي پهنه‌بندي و پيش‌بيني حساسيت نسبت به رخ‌داد سيل انجام شد. اهميت عامل‌هاي مؤثر تعيين و مناسب‌ترين مدل انتخاب شد. نتايج و بحث براساس وزن‌هاي محاسبه‌شده از هر دو مدل شاخص آنتروپي و وزنِ شاهد بيزين به‎‌ترتيب عامل‌هاي كاربري زمين، بلندي، شاخص پوشش گياهي، خاك، شاخص رطوبت پستي‌بلندي، تراكم شبكه‌ي زهكشي، شاخص توان آبراهه، شيب، شاخص موقعيت پستي‌بلندي، سنگ‌شناسي، ميانگين بارش سالانه، ضريب نفوذ، شكل انحنا، فراواني آبراهه و بيشينه‌ي بارش روزانه در رخ‌داد سيل مؤثر بودند. در اين پژوهش عامل كاربري زمين و پوشش گياهي به‌خاطر تغييرات كاربري زمين‌ها در رخ‌داد سيل از اولويت بالايي برخوردار بودند. شدت بارش در رتبه‌ي آخر قرار داشت ولي اهميت و تأثيرگذاري آن در كنار ديگر عامل‌ها را نبايد ناديده گرفت. نقشه‌هاي تهيه‌شده از پهنه‌بندي خطر رخ‌داد سيل با كاربرد هر دو مدل، نشان‌دهنده‌ي دقت بالاي طبقه‌بندي پهنه‌ها و توزيع مناسب نقاط سيلابي در رده‌هاي زياد و خيلي‌زياد بود. همچنين براساس منحني ويژگي عمل‌گر گيرنده و سطوح طبقه‌بندي دقت، كارآمدي هر دو مدل در طبقه‌ي خيلي‌خوب (0/9-0/8) قرار داشت. نتايج اندازه‌ي مساحت زير منحني (AUC) مدل آنتروپي شانون نشان‌دهنده‌ي دقت امتياز بالاتر در هر دو وضعيت آزمايشي و آموزشي (0/94 و 08/98) نسبت به روش وزنِ شاهد بيزين (0/830 و 0/88) بود كه اين موضوع بيان‌گر همبستگي بالا بين نقشه‌‌هاي حساسيت و پراكنش رخ‌داد سيل است. نتيجه‌گيري در اين پژوهش براي تهيه‌ي نقشه‌ي پهنه‌بندي رخ‌داد سيل، از 368 پهنه‌ي سيلابي با 782 تكرار رخ‌داد سيل و 15 عامل مؤثر بر آن استفاده شد. با برازش هر دو مدل، عامل‌هاي موثر بر رخ‌داد سيل اولويت‌بندي شدند. در منطقه‌ي پژوهش عامل‌هاي كاربري زمين، بلندي و پوشش گياهي به‌ترتيب داراي بيشترين اهميت و اولويت در رخ‌داد سيل بودند و عامل‌هاي شكل انحنا، فراواني آبراهه و شدت بارش در رده‌هاي آخر قرار گرفتند. نتايج نشان داد مدل آنتروپي شانون ضمن دارابودن آستانه‌ي طبقه‌هاي مناسب در طبقه‌بندي و به‌كارگيري 30% پهنه‌هاي رخ‌داد سيل از اولويت بيش‌تري براي پهنه‌بندي و پيش‌بيني رخ‌داد سيل برخوردار است. اما درمجموع هر دو مدل در پهنه‌بندي و پيش‌بيني رخ‌داد سيل كارآمد و مناسب بودند.