اولویت بندی عامل های موثر و پهنه بندی رخ داد سیل به وسیله ی مدل های احتمالاتی و GIS در آبخیز گرگان رود استان گلستان

سیل و زلزله، شایع ترین و غیرقابل پیش بینی ترین رویدادهای طبیعی هستند که با تاثیر بر جان و مال به جوامع آسیب وارد کرده و شکل زمین را تحت تاثیر قرار می دهند. برای انجام اقدام های پیش گیرانه قبل از رخ داد حادثه های ناهنجار و راه کارهای کاهش آثار این حادثه ها، هدف اصلی آگاه سازی عمومی با تاکید بر امر اطلاع رسانی مردم تغییرکرده است. هدف از این پژوهش بررسی عامل های شکل سنجی، آب شناسی و اقلیمی موثر بر رخ داد سیل، مدل سازی و ارزیابی ظرفیت حساسیت زمین ها در آبخیز گرگان رود نسبت به رخ داد سیل است. هم چنین، مهم ترین نوآوری پژوهش حاضر در مقایسه با پژوهش های انجام شده مرتبط با پهنه بندی خطرها در داخل کشور، مقایسه ی دو روش احتمالاتی آنتروپی شانون و وزن شاهد بیزین به منظور تعیین کارآمدترین مدل و افزایش دقت نقشه های پیش بینی رخ داد سیل است.

ابتدا منطقه ی پژوهش انتخاب و سپس جمع آوری و آماده سازی نقشه های عامل های موثر انجام شد. در این پژوهش 15 عامل به عنوان متغیرهای مستقل انتخاب شدند. با استفاده از اطلاعات دریافتی از سازمان وزارت نیرو و بازدیدهای میدانی به عنوان متغیر وابسته، نقشه ی پراکنش رخ داد سیل تهیه شد و به دو دسته ی نقاط آزمایشی (30%) و آموزشی (70%) تقسیم شد. کمی کردن عامل های موثر با کاربرد شاخص نسبت فراوانی انجام شد و آزمون چندخطی برای استقلال عامل های موثر اجرا شد. اجرای مدل های آنتروپی و وزن شاهد، تهیه ی نقشه های پهنه بندی حساسیت به رخ داد سیل و طبقه بندی آن ها به پنج رده ی خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد انجام شد. ارزیابی دقت طبقه بندی و اعتبارسنجی نقشه های پهنه بندی و پیش بینی حساسیت نسبت به رخ داد سیل انجام شد. اهمیت عامل های موثر تعیین و مناسب ترین مدل انتخاب شد.

نتایج و بحث:

براساس وزن های محاسبه شده از هر دو مدل شاخص آنتروپی و وزن شاهد بیزین به‎ ترتیب عامل های کاربری زمین، بلندی، شاخص پوشش گیاهی، خاک، شاخص رطوبت پستی بلندی، تراکم شبکه ی زهکشی، شاخص توان آبراهه، شیب، شاخص موقعیت پستی بلندی، سنگ شناسی، میانگین بارش سالانه، ضریب نفوذ، شکل انحنا، فراوانی آبراهه و بیشینه ی بارش روزانه در رخ داد سیل موثر بودند. در این پژوهش عامل کاربری زمین و پوشش گیاهی به خاطر تغییرات کاربری زمین ها در رخ داد سیل از اولویت بالایی برخوردار بودند. شدت بارش در رتبه ی آخر قرار داشت ولی اهمیت و تاثیرگذاری آن در کنار دیگر عامل ها را نباید نادیده گرفت. نقشه های تهیه شده از پهنه بندی خطر رخ داد سیل با کاربرد هر دو مدل، نشان دهنده ی دقت بالای طبقه بندی پهنه ها و توزیع مناسب نقاط سیلابی در رده های زیاد و خیلی زیاد بود. همچنین براساس منحنی ویژگی عمل گر گیرنده و سطوح طبقه بندی دقت، کارآمدی هر دو مدل در طبقه ی خیلی خوب (0/9-0/8) قرار داشت. نتایج اندازه ی مساحت زیر منحنی (AUC) مدل آنتروپی شانون نشان دهنده ی دقت امتیاز بالاتر در هر دو وضعیت آزمایشی و آموزشی (0/94 و 08/98) نسبت به روش وزن شاهد بیزین (0/830 و 0/88) بود که این موضوع بیان گر همبستگی بالا بین نقشه های حساسیت و پراکنش رخ داد سیل است.

در این پژوهش برای تهیه ی نقشه ی پهنه بندی رخ داد سیل، از 368 پهنه ی سیلابی با 782 تکرار رخ داد سیل و 15 عامل موثر بر آن استفاده شد. با برازش هر دو مدل، عامل های موثر بر رخ داد سیل اولویت بندی شدند. در منطقه ی پژوهش عامل های کاربری زمین، بلندی و پوشش گیاهی به ترتیب دارای بیشترین اهمیت و اولویت در رخ داد سیل بودند و عامل های شکل انحنا، فراوانی آبراهه و شدت بارش در رده های آخر قرار گرفتند. نتایج نشان داد مدل آنتروپی شانون ضمن دارابودن آستانه ی طبقه های مناسب در طبقه بندی و به کارگیری 30% پهنه های رخ داد سیل از اولویت بیش تری برای پهنه بندی و پیش بینی رخ داد سیل برخوردار است. اما درمجموع هر دو مدل در پهنه بندی و پیش بینی رخ داد سیل کارآمد و مناسب بودند.