ارزیابی فرسایش آبکندی با استفاده از مدل های وزن شاهد (WofE) و دمپستر–شیفر (DSH) در آبخیز ایلام
مقدمه و هدف فرآیند مدل سازی برای هر پدیده یا متغیر وابسته با استفاده از عامل‌های مؤثر محیطی (متغیرهای مستقل) می تواند افزون بر تعیین وضعیت شرایط حال، قابل تعمیم به آینده نیز باشد. ازاین‌رو، فرض اولیه در تمام مدل سازی های محیطی، مبتنی بر اصل یکنواختی است که برای هدف این پژوهش نیز قابل تعمیم است و...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center
2025-01-01
|
| Series: | پژوهش‌های آبخیزداری |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://wmrj.areeo.ac.ir/article_132000_ac5e68b942069b06e59fcc720867793a.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1832557444438425600 |
|---|---|
| author | شمس اله عسگری کورش شیرانی فریدون سلیمانی |
| author_facet | شمس اله عسگری کورش شیرانی فریدون سلیمانی |
| author_sort | شمس اله عسگری |
| collection | DOAJ |
| description | مقدمه و هدف
فرآیند مدل سازی برای هر پدیده یا متغیر وابسته با استفاده از عامل‌های مؤثر محیطی (متغیرهای مستقل) می تواند افزون بر تعیین وضعیت شرایط حال، قابل تعمیم به آینده نیز باشد. ازاین‌رو، فرض اولیه در تمام مدل سازی های محیطی، مبتنی بر اصل یکنواختی است که برای هدف این پژوهش نیز قابل تعمیم است و سنجه‌های پستی‌بلندی از عامل‌های اصلی در ایجاد و گسترش فرسایش آبکندی هستند. این پژوهش با هدف تعیین اندازة صحت نقشه‌های حساسیت به فرسایش آبکندی بر اساس مدل‌های وزن شاهد و دمپستر-شیفر با استفاده از منحنی ویژگی عملگر نسبی یا گیرنده (AUC و ROC) انجام شد. همچنین، آستانه‌های عامل‌های مؤثر (شامل شاخص‌های پستی‌بلندی و عامل‌های محیطی مدنظر) بر رخداد فرسایش آبکندی در آبخیز ایلام تعیین شد.
مواد و روش‌ها
آبخیز ایلام در استان ایلام و در جنوب غربی ایران است. در این پژوهش برای تعیین آستانه‌ها و پهنه بندی حساسیت پذیری فرسایش آبکندی از مدل‌های بیشینة وزن شاهد و دمپستر-شیفر استفاده شد. این پژوهش، در هفت گام اصلی انجام شد. در گام اول منطقة پژوهشی انتخاب شد و نقشة پراکنش رخداد آبکند‌ها (متغیر وابسته) تهیه شد و داده‌ها به‌شکل تصادفی به دو دسته آموزشی یا واسنجی (70%) و دستة آزمایشی یا پیش‌بینی (30%) تقسیم شدند. در گام دوم نقشه‌های 22 عامل مؤثر (متغیرهای مستقل) تهیه و آماده‌سازی شد. در گام سوم عامل‌های مؤثر با استفاده از آزمون هم‌راستایی میان عامل‌های مؤثر و رخداد آبکند‌ها انتخاب شدند. در گام چهارم مدل‌های وزن شاهد و دمپستر-شیفر اجرا شد و نقشه‌های پهنه‌بندی تهیه شد. در گام پنجم اعتبارسنجی، ارزیابی، مقایسه نقشه‌های پهنه‌بندی و پیش‌بینی حساسیت به‌دست آمده از مدل‌های نامبرده در دو مرحله واسنجی و پیش‌بینی انجام شد. در گام ششم آستاه ها و اهمیت عامل‌های مؤثر بر اساس بهترین مدل تعیین شد. در گام هفتم نقشة پهنه‌بندی و پیش‌بینی حساسیت به رخداد فرسایش آبکند تهیه شد.
نتایج و بحث
در این پژوهش، پس از بازدیدهای میدانی، تفسیر تصویرهای هوایی و پردازش تصویر ماهواره‌ای، 331 آبکند شناسایی و بررسی شد. نقشة پراکنش فرسایش آبکند برای 331 آبکند تهیه و رقومی شد که از این تعداد آبکند 70% (232 آبکند) برای آموزش و از30% باقی‌مانده (99 آبکند) برای اعتبارسنجی مدل وزن شاهد و دمپستر-شیفر استفاده شد. برای اعتبارسنجی مدل‌ها از منحنی مشخصه عملکرد ساختار ROC و مساحت سطح زیر منحنی AUC استفاده شد. ابتدا داده‌های به‌دست‌آمده از نقشه‌های پهنه‌بندی فرسایش آبکندی با استفاده از هر دو مدل وزن شاهد و دمپستر-شیفر به‌شکل جداگانه با نقاط 99 آبکند و 232 آبکند برازش‌داده شد. سپس، داده‌ها به فایل اکسل انتقال داده شدند و با استفاده از نرم‌افزار SPSS تحلیل و بررسی شدند. بر اساس نتایج نقاط واسنجی (30%)، در هر دو مدل درصد سطح زیر منحنی قابل قبول بود که این موضوع نشان‌دهندة عملکرد زیاد هر دو مدل در منطقة پژوهشی بود.
نتیجه‌گیری و پیشنهادها
شناسایی میدانی دقیق نقاط فرسایش آبکندی با استفاده از دستگاه جی‌پی اس، یکی از نتایج به‌دست آمده از این پژوهش بود. در نتیجه، نقشة پراکنش فرسایش آبکندی 331 آبکند تهیه شد و برای اولین بار در آبخیز پژوهش‌شده بررسی و ثبت شد. یکی از مزیت‌ها و نوآوری‌های این پژوهش استفاده از تصویرهای ماهواره‌ای آلوس و نرم‌افزارهای جی‌آی‌اس و ساگا جی‌آی‌اس بود. نتایج بیانگر بیشترین استخراج متغیرهای مستقل مؤثر بر متغیر وابسته فرسایش آبکندی در سامانة آبخیز بود و 22 لایه رستری تهیه شد. سرانجام، نتایج تحلیل آماری جدول رتبه‌بندی مهم‌ترین شاخص‌های ایجاد فرسایش آبکندی در منطقه نشان داد که شاخص کاربری زمین (37/1%)، تراکم آبراهه (17/7%)، سنگ‌شناسی (13/2%)، اقلیم (9/4%)، بارش (5/5%) و NDVI (/%3/5) و دیگر شاخص‌ها به‌ترتیب بر فرسایش تأثیر‌گذار بودند. نتایج این پژوهش قابل ترویج و آموزش است و دستگاه‌های اجرایی برای مهار فرسایش آبکندی می‌توانند با استفاده از نتایج این پژوهش اقدام‌های لازم را انجام دهند. |
| format | Article |
| id | doaj-art-fcf72b99bed04d0282f572d267d063d1 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2981-2313 2981-2038 |
| language | fas |
| publishDate | 2025-01-01 |
| publisher | Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center |
| record_format | Article |
| series | پژوهش‌های آبخیزداری |
| spelling | doaj-art-fcf72b99bed04d0282f572d267d063d12025-02-03T04:50:11ZfasFars Agricultural and Natural Resources Research and Education Centerپژوهش‌های آبخیزداری2981-23132981-20382025-01-01374719810.22092/wmrj.2024.364768.1571132000ارزیابی فرسایش آبکندی با استفاده از مدل های وزن شاهد (WofE) و دمپستر–شیفر (DSH) در آبخیز ایلامشمس اله عسگری0کورش شیرانی1فریدون سلیمانی2استادیار بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع‌طبیعی استان ایلام، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایلام، ایراندانشیار پژوهشکدة حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی تهران، ایراناستادیار بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع‌طبیعی استان ایلام، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایلام، ایرانمقدمه و هدف فرآیند مدل سازی برای هر پدیده یا متغیر وابسته با استفاده از عامل‌های مؤثر محیطی (متغیرهای مستقل) می تواند افزون بر تعیین وضعیت شرایط حال، قابل تعمیم به آینده نیز باشد. ازاین‌رو، فرض اولیه در تمام مدل سازی های محیطی، مبتنی بر اصل یکنواختی است که برای هدف این پژوهش نیز قابل تعمیم است و سنجه‌های پستی‌بلندی از عامل‌های اصلی در ایجاد و گسترش فرسایش آبکندی هستند. این پژوهش با هدف تعیین اندازة صحت نقشه‌های حساسیت به فرسایش آبکندی بر اساس مدل‌های وزن شاهد و دمپستر-شیفر با استفاده از منحنی ویژگی عملگر نسبی یا گیرنده (AUC و ROC) انجام شد. همچنین، آستانه‌های عامل‌های مؤثر (شامل شاخص‌های پستی‌بلندی و عامل‌های محیطی مدنظر) بر رخداد فرسایش آبکندی در آبخیز ایلام تعیین شد. مواد و روش‌ها آبخیز ایلام در استان ایلام و در جنوب غربی ایران است. در این پژوهش برای تعیین آستانه‌ها و پهنه بندی حساسیت پذیری فرسایش آبکندی از مدل‌های بیشینة وزن شاهد و دمپستر-شیفر استفاده شد. این پژوهش، در هفت گام اصلی انجام شد. در گام اول منطقة پژوهشی انتخاب شد و نقشة پراکنش رخداد آبکند‌ها (متغیر وابسته) تهیه شد و داده‌ها به‌شکل تصادفی به دو دسته آموزشی یا واسنجی (70%) و دستة آزمایشی یا پیش‌بینی (30%) تقسیم شدند. در گام دوم نقشه‌های 22 عامل مؤثر (متغیرهای مستقل) تهیه و آماده‌سازی شد. در گام سوم عامل‌های مؤثر با استفاده از آزمون هم‌راستایی میان عامل‌های مؤثر و رخداد آبکند‌ها انتخاب شدند. در گام چهارم مدل‌های وزن شاهد و دمپستر-شیفر اجرا شد و نقشه‌های پهنه‌بندی تهیه شد. در گام پنجم اعتبارسنجی، ارزیابی، مقایسه نقشه‌های پهنه‌بندی و پیش‌بینی حساسیت به‌دست آمده از مدل‌های نامبرده در دو مرحله واسنجی و پیش‌بینی انجام شد. در گام ششم آستاه ها و اهمیت عامل‌های مؤثر بر اساس بهترین مدل تعیین شد. در گام هفتم نقشة پهنه‌بندی و پیش‌بینی حساسیت به رخداد فرسایش آبکند تهیه شد. نتایج و بحث در این پژوهش، پس از بازدیدهای میدانی، تفسیر تصویرهای هوایی و پردازش تصویر ماهواره‌ای، 331 آبکند شناسایی و بررسی شد. نقشة پراکنش فرسایش آبکند برای 331 آبکند تهیه و رقومی شد که از این تعداد آبکند 70% (232 آبکند) برای آموزش و از30% باقی‌مانده (99 آبکند) برای اعتبارسنجی مدل وزن شاهد و دمپستر-شیفر استفاده شد. برای اعتبارسنجی مدل‌ها از منحنی مشخصه عملکرد ساختار ROC و مساحت سطح زیر منحنی AUC استفاده شد. ابتدا داده‌های به‌دست‌آمده از نقشه‌های پهنه‌بندی فرسایش آبکندی با استفاده از هر دو مدل وزن شاهد و دمپستر-شیفر به‌شکل جداگانه با نقاط 99 آبکند و 232 آبکند برازش‌داده شد. سپس، داده‌ها به فایل اکسل انتقال داده شدند و با استفاده از نرم‌افزار SPSS تحلیل و بررسی شدند. بر اساس نتایج نقاط واسنجی (30%)، در هر دو مدل درصد سطح زیر منحنی قابل قبول بود که این موضوع نشان‌دهندة عملکرد زیاد هر دو مدل در منطقة پژوهشی بود. نتیجه‌گیری و پیشنهادها شناسایی میدانی دقیق نقاط فرسایش آبکندی با استفاده از دستگاه جی‌پی اس، یکی از نتایج به‌دست آمده از این پژوهش بود. در نتیجه، نقشة پراکنش فرسایش آبکندی 331 آبکند تهیه شد و برای اولین بار در آبخیز پژوهش‌شده بررسی و ثبت شد. یکی از مزیت‌ها و نوآوری‌های این پژوهش استفاده از تصویرهای ماهواره‌ای آلوس و نرم‌افزارهای جی‌آی‌اس و ساگا جی‌آی‌اس بود. نتایج بیانگر بیشترین استخراج متغیرهای مستقل مؤثر بر متغیر وابسته فرسایش آبکندی در سامانة آبخیز بود و 22 لایه رستری تهیه شد. سرانجام، نتایج تحلیل آماری جدول رتبه‌بندی مهم‌ترین شاخص‌های ایجاد فرسایش آبکندی در منطقه نشان داد که شاخص کاربری زمین (37/1%)، تراکم آبراهه (17/7%)، سنگ‌شناسی (13/2%)، اقلیم (9/4%)، بارش (5/5%) و NDVI (/%3/5) و دیگر شاخص‌ها به‌ترتیب بر فرسایش تأثیر‌گذار بودند. نتایج این پژوهش قابل ترویج و آموزش است و دستگاه‌های اجرایی برای مهار فرسایش آبکندی می‌توانند با استفاده از نتایج این پژوهش اقدام‌های لازم را انجام دهند.https://wmrj.areeo.ac.ir/article_132000_ac5e68b942069b06e59fcc720867793a.pdfآبخیز ایلامآستانة فرسایش آبکندیمدل دمپستر-شیفرمدل وزن شاهد |
| spellingShingle | شمس اله عسگری کورش شیرانی فریدون سلیمانی ارزیابی فرسایش آبکندی با استفاده از مدل های وزن شاهد (WofE) و دمپستر–شیفر (DSH) در آبخیز ایلام پژوهش‌های آبخیزداری آبخیز ایلام آستانة فرسایش آبکندی مدل دمپستر-شیفر مدل وزن شاهد |
| title | ارزیابی فرسایش آبکندی با استفاده از مدل های وزن شاهد (WofE) و دمپستر–شیفر (DSH) در آبخیز ایلام |
| title_full | ارزیابی فرسایش آبکندی با استفاده از مدل های وزن شاهد (WofE) و دمپستر–شیفر (DSH) در آبخیز ایلام |
| title_fullStr | ارزیابی فرسایش آبکندی با استفاده از مدل های وزن شاهد (WofE) و دمپستر–شیفر (DSH) در آبخیز ایلام |
| title_full_unstemmed | ارزیابی فرسایش آبکندی با استفاده از مدل های وزن شاهد (WofE) و دمپستر–شیفر (DSH) در آبخیز ایلام |
| title_short | ارزیابی فرسایش آبکندی با استفاده از مدل های وزن شاهد (WofE) و دمپستر–شیفر (DSH) در آبخیز ایلام |
| title_sort | ارزیابی فرسایش آبکندی با استفاده از مدل های وزن شاهد wofe و دمپستر شیفر dsh در آبخیز ایلام |
| topic | آبخیز ایلام آستانة فرسایش آبکندی مدل دمپستر-شیفر مدل وزن شاهد |
| url | https://wmrj.areeo.ac.ir/article_132000_ac5e68b942069b06e59fcc720867793a.pdf |
| work_keys_str_mv | AT sẖmsạlhʿsgry ạrzyạbyfrsạysẖậbḵndybạạstfạdhạzmdlhạywznsẖạhdwofewdmpstrsẖyfrdshdrậbkẖyzạylạm AT ḵwrsẖsẖyrạny ạrzyạbyfrsạysẖậbḵndybạạstfạdhạzmdlhạywznsẖạhdwofewdmpstrsẖyfrdshdrậbkẖyzạylạm AT frydwnslymạny ạrzyạbyfrsạysẖậbḵndybạạstfạdhạzmdlhạywznsẖạhdwofewdmpstrsẖyfrdshdrậbkẖyzạylạm |