ارزیابی روش‌های داده‌کاوی و آمار دومتغیره در پهنه‌بندی خطر وقوع گسل‌ (مطالعه موردی: حوضه قره‌قوم)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی طبیعت و گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تربت‌حیدریه، خراسان رضوی، ایران

2 کارشناس ارشد آبخیزداری، شرکت سامانه آب کومش، خراسان رضوی، ایران

3 کارشناس گروه آموزشی مدیریت مناطق بیابانی، مرکز تحقیقات بین‌المللی بیابان، دانشگاه تهران، ایران

10.22092/ijrdr.2019.120710

چکیده

گسل از فرآیندهای اصلی زمین­ریختی است که با پدیده‌هایی هم­چون زمین‌لرزه ارتباط دارد. لذا آگاهی از اثر عوامل محیطی در بروز گسل و شناخت مناطق پرخطر اهمیت زیادی دارد که این اهداف در پژوهش حاضر بررسی شده­اند. عرصه پژوهش حوضه قره­قوم است که پس از تعیین گسل­های آن، متغیرهای ارتفاع، شیب، جهت، اقلیم، کاربری، ژئومورفولوژی، سنگ­شناسی، فرسایش، بارش، پهنه­های سیلابی، خاک­شناسی، شاخص­های قدرت جریان، ناهمواری زمین و فاصله از جاده، آبراهه، تاقدیس و ناودیس آن استخراج گردید. سپس الگوریتم­های داده­کاوی شامل درخت­تصمیم، جنگل­تصادفی، تجمیعی­بوستینگ، ماشین­بردارپشتیبان، رگرسیون­لوجیستیک و شبکه­عصبی در نرم‌افزار R جهت شناسایی ارزش متغیرها و روش­های آماری دومتغیره شامل ارزش اطلاعات و تراکم سطح برای شناسایی ارزش کلاس­های هر متغیر در وقوع گسل برازش شد. ارزیابی دقت طبقه­بندی الگوریتم­ها با منحنی ROC نشان داد الگوریتم­های جنگل­تصادفی و ماشین­بردارپشتیبان به ترتیب با سطح زیر منحنی  88 و 86 درصد بهترین عملکرد را در طبقه­بندی وقوع گسل بر مبنای متغیرهای ورودی دارند. در نهایت با ضرایب جینی در الگوریتم جنگل تصادفی، نقشه­های پهنه­بندی به­دست آمده از ترکیب این الگوریتم با روش­های آماری دومتغیره،تهیه و اعتبارسنجی شد. طبق این الگوریتم، به­ترتیب متغیرهای ارتفاع، خاک­شناسی و شاخص ناهمواری زمین مهم‌ترین پارامترها در وقوع گسل شناخته شدند. طبق ارزیابی نقشه­های پهنه­بندی­، در روش ارزش اطلاعات و تراکم سطح به­ترتیب حدود 52 و 35 درصد گسل­ها در کلاس خطر خیلی­زیاد واقع شدند. لذا روش ارزش اطلاعات در تعیین پهنه­های حساس به وقوع گسل دقت بیش­تری داشت. با توجه به نتایج، روش­های داده­کاوی به عنوان ابزاری مفید در مدیریت ریسک گسل معرفی گردید. همچنین لزوم توجه به متغیرهای محیطی به­ویژه توپوگرافی در مراحل مدیریت و تغییر کاربری حوضه ضرورت می­یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of data mining and bivariate statistical methods in risk zoning of fault occurrence (Case study: Qara-Qum watershed)

نویسندگان [English]

  • Mehdi Bashiri 1
  • Seyedeh Maedeh Kavosi Davodi 2
  • Ali Afzali 3
1 Assistant Professor, Department of Nature Engineering and Medicinal Plants, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Torbat Heydarieh, Razavi-Khorasan, Iran
2 M.Sc. in Watershed Management, Samane-Ab-Koomesh Company, Razavi-Khorasan, Iran
3 M.Sc. in Watershed Management, Department of Management of Desert Regions, International Desert Research Center, Tehran University, Iran

کلیدواژه‌ها [English]

  • Density Area
  • Information Value
  • ROC curve
  • Classification Algorithm