ارزيابي كارايي مدل بيشينه‌ بي‌نظمي در شناسايي عوامل مؤثر بر فرسايش خندقي و تعيين پهنه‌‎هاي حساس در حوزه آبخيز علاء سمنان

مقدمه و هدف: فرسايش خندقي يكي از عوامل تهديدكننده تعادل محيط زيست و پايداري آن بوده ‌و نقش برجسته‌اي در بالابردن توان رسوب‌زايي حوزه‌هاي آبخيز و تغيير خصوصيات هيدرولوژيكي جريان‌هاي سطحي دارد. هدف از اين تحقيق ارزيابي كارائي مدل يادگيري ماشين بيشينه‌ي بي‌نظمي به‌منظور تهيه نقشه‌ي حساسيت فرسايش خندقي در حوزه آبخيز سمنان است. شناسايي مهمترين عامل‌هاي زيســت‌محيطي مؤثر بر رخداد فرسايش خندقي با روش جك‌نايف و بررسي اهميت هر يك از عامل‌هاي زيست‌‌محيطي در منطقه‌ِي مورد مطالعه با تحليل منحني‌هاي پاسخ از ديگر اهداف اين پژوهش است. مواد و روش‌ها: اين پژوهش در پنج گام اصلي شامل، گام نخست انتخاب محدوده مورد مطالعه، جمع‌آوري و آماده‌سازي نقشه‌هاي عوامل مؤثر، گام دوم تهيه نقشه پراكنش رخداد فرسايش خندقي، گام سوم آزمون هم‌خطي چندگانه با شـاخص ضريب تحمل و فاكتور تورم واريـانس به‌منظور بررسي هم‌پوشاني اطلاعاتي عوامل مؤثر و بررسي اهميت عوامل، گام چهارم اجراي مدل بيشينه بي‌نظمي يا حداكثر بي‌نظمي، تهيه نقشه پهنه‌بندي حساسيت نسبت به رخداد فرسايش خندقي و طبقه‌بندي آن به پنج رده خيلي‌كم، كم، متوسط، زياد و خيلي‌زياد، گام پنجم ارزيابي دقت طبقه‌بندي و اعتبارسنجي نقشه پهنه‌بندي و پيش‌بيني حساسيت نسبت به رخداد فرسايش خندقي مي‌باشد. يافته‌ها: طبق نتايج حاصله، از بين 23 عامل يا متغير اوليـه، عوامل شاخص طول شيب آبراهه، انحناي سطح و شاخص توان آبراهه داراي هم‌خطي يا هم‌پوشـاني اطلاعاتي بوده و در مراحل بعدي از ورود به فرايند مدل‌سازي حذف و مدل‌سازي با 20 عامل يا متغير مستقل اجرا گرديد. نقشه حساسيت فرساش خندقي منطقه مورد مطالعه نشان داد بخش‌هاي خروجي و جنوبي حوزه آبخيز سمنان مستعد وقوع فرسايش خندقي مي‌باشد. همچنين نتايج پهنه‌بندي حاصل از اجراي مدل بيشينه بي‌نظمي بيانگر آن است كه مناطق مستعد فرسايش خندقي در مناطق مرتفع، واحدهاي سنگي حساس (پهنه‌هاي رسي و مارني كواترنري)، بارش متوسط سالانه، نوع خاك اريدسويل، اقليم فراخشك، طبقات تراكم زهكشي بالا، شيب كم، اراضي پست و بدون وجه شيب جغرافيايي، شاخص رطوبت توپوگرافي بالا، كاربري اراضي مرتعي و سطح زمين با بافت كم مشاهده مي‎شوند. همچنين مدل بيشينه بي‌نظمي در مراحل واسنجي و اعتبارسنجي به‎ترتيب داراي دقت 91 و 89 درصد است كه از نظر كارايي در رده خيلي خوب براي پيش‌بيني مناطق مستعد فرسايش خندقي قرار مي‌گيرد. نتيجه‌گيري: حدود 35 درصد مساحت پهنه‌هاي با حساسيت زياد و خيلي ‌زياد حاصل از اجراي مدل بيشينه بي‌نظمي، بيش از 90 درصد خندق‌هاي منطقه را در بر مي‌گيرند. هم‌چنين مدل بيشينه بي‌نظمي در مراحل اجرا و پيش‌بيني با سطح زير منحني ويژگي عمل‌گر گيرنده بالاتر از 90 درصد در پهنه‌بندي و پيش‌بيني رخداد فرسايش خندقي كارامد مي‌باشد. اين نتيجه براي مديران و برنامه‌ريزان محلي و هم‌چنين كارشناسان اجرايي به‌منظور شناسايي مناطق مستعد فرسايش خندقي و تعيين بهترين روش‌هاي اجرايي عمليات آبخيزداري براي رويكردهاي حفاظت از خاك مفيد خواهد بود.