پيش بيني مكاني مناطق مستعد سيل در آبخيز كرخه ي استان لرستان با استفاده از مدل تركيبي جنگل تصادفي- وزن شواهد

مقدمه و هدف پديده ي سيل يكي از پديده هاي پرتكرار دهه ي گذشته در ايران است كه خسارت هاي مالي و تلفات جاني بسياري را سبب شده است. يكي از سه مخاطره طبيعي و اصلي ايران، رخداد سيل است و بدون شك حداقل در سال در يك نقطه از اين كشور سيلاب بزرگي رخ مي دهد. سيل به‌عنوان يك تهديد بزرگ براي زندگي بشر (با آسيب زدن يا مرگ انسان و حيوان‌ها) و به ‌طور خاص براي ساختمان و خانه، زمين كشاورزي و توليد محصول، زيرساخت‌هاي شهري، پل ها و جاده ها به‌ شمار مي‌آيد. سيل در ايران خسارت‌هاي بسياري از نظر اقتصادي، نابودي محيط‌زيست، منابع‌طبيعي و مسكوني و تلفات جاني وارد مي‌نمايد. در سال هاي گذشته حدود 70% اعتبارهاي سالانه‌ي طرح كاهش اثر بلاهاي طبيعي و ستاد حوادث غيرمترقبه صرف جبران خسارت‌هاي ناشي از سيل شده است. در اين پژوهش، با استفاده‌ از داده‌هاي موقعيت مكاني سيل و به‌كارگيري مدل هاي يادگيري ماشيني و داده كاوي جنگل تصادفي و وزن و تركيب آن ها به پيش بيني مكاني مناطق مستعد سيل پرداخته مي‌شود.مواد و روش‌هادر اين پژوهش از مدل هاي تركيبي و 11 متغير پيش بيني كننده‌ي احتمال سيلاب در آبخيز كرخه واقع در استان لرستان استفاده‌ شده است. اين متغيرها شامل نقشه‌ي شاخص هاي سنجش شكل زمين از جمله شاخص رطوبت پستي ‌بلندي، موقعيت شيب نسبي و شاخص موقعيت پستي ‌بلندي، نقشه هاي آب‌شناختي شامل: تراكم زهكشي و فاصله از شبكه‌ي زهكشي است. به‌اين منظور ابتدا مدل هاي داده كاوي براي تجزيه و تحليل اوليه‌ي رابطه‌ي بين متغيرهاي محيطي و رخداد سيل هاي گذشته استفاده شد و نتايج آن ها به‌ عنوان اطلاعات ورودي مدل هاي يادگيري ماشيني استفاده ‌شد. داده هاي سيل به ‌شكل تصادفي به دو گروه آموزش70% و اعتبارسنجي30% تقسيم شدند. دقت پيش‌بيني با استفاده از روش منحني مشخصه‌ي عملكرد (ROC) بررسي شد.نتايج و بحثبراساس نتايج، دقت مدل جنگل تصادفي 0/904، دقت مدل وزن شواهد 0/886 و دقت مدل تركيبي جنگل تصادفي- وزن شواهد 0/978 بود. براساس مدل تركيبي جنگل تصادفي و وزن شواهد به‌عنوان مدل برتر، 20/49% سطح ظرفيتي بيش از اندازه‌ي متوسط داشت. براساس مدل جنگل تصادفي، عوامل تراكم زهكشي، فاصله از آبراهه، بلندي و كاربري زمين مهم ترين عوامل مؤثر بر ظرفيت سيل بودند.