بررسي كارايي مدل هاي هوش مصنوعي و آماري دو متغيره در تعيين مناطق حساس به وقوع زمين لغزش در استان آذربايجان غربي

زمينه و هدف: زمين لغزش، يكي از مخاطرات طبيعي است كه منجر به خسارات جاني و مالي فراوان مي شود. پژوهشگران در موضوع حساسيت به وقوع زمين لغزش، به بررسي احتمال وقوع زمين لغزش با توجه به شرايط توپوگرافي و ژئومحيطي مي پردازند و اطلاعات به دست آمده، در مديريت خطر زمين لغزش حياتي است. تهيه نقاط حساس به وقوع زمين لغزش يك ابزار ضروري براي ارزيابي خطر زمين لغزش بوده و در برنامه ريزي و مديريت بهتر اين مناطق بسيار كاربردي است. در اين پژوهش مدل هاي مبتني بر هوش مصنوعي و دو متغيره آماري در تعيين نقاط حساس به زمين لغزش در استان آذربايجان غربي مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته است.روش پژوهش: براي تهيه نقاط حساس به وقوع زمين لغزش در استان آذربايجان غربي كه در شمال غربي ايران واقع شده است، از روش هاي مبتني بر هوش مصنوعي و دو متغيره آماري بهره گرفته شد. اين مطالعه در چهار مرحله صورت گرفت. مرحله اول شامل مطالعه زمين لغزش هاي منطقه بر اساس بانك اطلاعات سازمان جنگل ها، مراتع و آبخيزداري ايران (FRWO) و شناسايي 110 زمين لغزش با بررسي هاي ميداني، تفسير عكس هاي هوايي و تصاوير ماهواره اي گوگل ارث، مرحله دوم جمع آوري داده ها و ايجاد پايگاه داده هاي مكاني فاكتورهاي مؤثر، مرحله سوم به كارگيري روش نسبت فراواني (FR)، آنتروپي شانون (SE)، بگينگ (BA)، جنگل تصادفي (RF) و مدل تركيبي جنگل هاي تصادفي و بگينگ (RF BA) و مرحله چهارم: اعتبارسنجي روش ها با استفاده از روش منحني مشخصه عملكرد سيستم (ROC) بود. بر اساس بررسي هاي ميداني و مطالعات مشابه، 12 عامل مؤثر بر وقوع زمين لغزش شامل ارتفاع، زاويه شيب، جهت شيب، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، تراكم زهكشي، تراكم جاده، بارندگي، خاك، كاربري زمين و سنگ شناسي شناسايي شد. در بررسي هاي ميداني، 110 زمين لغزش در استان آذربايجان غربي مشخص شد. 70 درصد از داده ها به طور تصادفي انتخاب و براي مدل سازي مورد استفاده قرار گرفتند و 30 درصد داده ها براي اعتبار سنجي استفاده گرديد.يافته ها: در ميان جهت هاي جغرافيايي، جهت جنوبي با وزن 1/49 داراي بيش ترين تأثير بر وقوع زمين لغزش هاي استان بود. كمترين وزن نيز مربوط به مناطق مسطح بود كه در آن هيچ گونه لغزشي رخ نداده است. نتايج فاكتور شيب نشان داد كه شيب هاي مياني داراي بيشترين تأثير بر وقوع زمين لغزش است، به طوري كه در شيب هاي كم به دليل وجود جاذبه كم، زمين لغزش كم تر رخ مي دهد و شيب هاي بسيار تند نيز مربوط به مناطق كوهستاني بوده كه با سنگ پوشيده شده و خاك بسيار نازكي وجود دارد كه براي لغزش مناسب نمي باشد. بررسي عامل كاربري اراضي نشان داد كه 48 درصد از لغزش ها در مناطق كشاورزي رخ مي دهد. بر طبق بررسي هاي اين پژوهش، بيشتر زمين لغزش ها در نزديكي رودخانه ها و گسل ها رخ داده است. همچنين در بعضي مناطق، نزديك ترين فواصل به جاده، بيشترين خطر را براي زمين لغزش دارد.نتايج: نتايج اين تحقيق نشان داد كه مدل هاي هوش مصنوعي (جنگل تصادفي RF و مدل تركيبي جنگل هاي تصادفي و بگينگ RF BA) داراي كارايي بالاتري نسبت به مدل هاي آماري (نسبت فراواني FR و آنتروپي شانون SE) است. دقت مدل هاي تركيبي بيشتر از مدل هاي منفرد بود. نتايج منحني ROC دقت 0/92، 0/91، 0/89 و 0/88 را با مدل هاي RF- BA، RF، FR و SE نشان داد.