پهنه بندي خطر فرسايش خندقي با استفاده از مدل دمپستر‌ـ شفر در حوضۀ آبخيز قرناوه، استان گلستان

Gully erosion hazard zoning using of Dempster-Shafer model in the Gharnaveh watershed, Golestan province

هدف از اين تحقيق پهنه بندي خطر فرسايش خندقي با استفاده از مدل دمپستر ـ شفر در حوضه آبخيز قرناوه استان گلستان است. بدين منظور ابتدا نقشه پراكنش پهنه اي خندق هاي (متغير وابسته) حوضه آبخيز قرناوه با استفاده از بازديدهاي ميداني و تصاوير ماهواره اي با مقياس 1:200000 در محيط ArcGIS تهيه شد. 70 درصد از كل پهنه هاي خندقي براي تهيه نقشه پهنه بندي خطر و 30 درصد آن براي اعتبارسنجي مدل در نظر گرفته شد. در گام بعدي 7 لايه اطلاعاتي درصد شيب، جهت شيب، انحناي سطح، سنگ شناسي، كاربري اراضي، فاصله از رودخانه، و فاصله از جاده به عنوان عوامل موثر (متغير مستقل) بر ايجاد فرسايش خندقي انتخاب و در نرم افزار ArcGIS رقومي شد. از تركيب متغيرهاي مستقل با متغير وابسته، مقدار تراكم خندق در هر كلاس عامل محاسبه و نرخ دهي طبقات براساس روابط موجود در مدل دمپستر ـ شفر صورت گرفت. در نهايت، با جمع جبري نقشه هاي وزني به دست آمده نقشه پهنه بندي خطر فرسايش خندقي به دست آمد. نتايج طبقه بندي مدل نشان داد از كل پهنه هاي خندقي در نظر گرفته شده براي مرحله اعتبارسنجي مدل در حوضه آبخيز قرناوه 68/06 درصد در طبقه خطر زياد و بسيار زياد قرار مي گيرند. همچنين نتايج اعتبارسنجي مدل با استفاده از منحني مشخصه عملكرد نسبي و سطح زير منحني آن نشان داد مدل دمپستر ـ شفر با دقت 96/1 درصد و انحراف معيار 0/003 براي پهنه بندي خطر فرسايش خندقي منطقه مطالعه شده مناسب است.

The goal of this research is Gully Erosion Hazard zoning by using Dempster-Shafer Theory for the Garnaveh watershed (Golestan province). For this purpose, at first a gully erosion inventory map with the scale of 1:200000 (dependent variable) for the Gharnaveh watershed has been prepared using multiple field surveys and satellite pictures. From total gullies 70% of them have randomly selected for building gully erosion hazard zoning model while the residuals (30%) have used for validating the model. In the next stage, seven data layers contain slope percent, slope aspect, plan curvature, lithology, land use, distance from rivers and distance from roads have been selected as gully erosion conditioning factors (independent variables) and digitized in ArcGIS software. The amount of gully density in each factor class have calculated from combination of independent and dependent variables, and rating of classes have done based on Dempster-Shafer equations. Finally, the gully erosion hazard zoning map has drawn from summation of weighting maps. The results of model classification show that from total considered gully zones for model validating in the Gharnaveh watershed %68.06 are in the class of high and very high hazard. Also, the result of model validating with using the receiver operating characteristic (ROC) curves and areas under the curve (AUC) showed that Dempster-Shafer model is appropriate for gully erosion hazard zoning in the studied area with accuracy of %96.1 and standard deviation of 0.003