پهنه‌بندی استعداد زمین‌لغزش با استفاده از روش منطق‌فازی (مطالعه موردی: بخشی از حوزه‌آبخیز نکارود)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش­آموخته کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 دانشیار گروه آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری و

3 . استادیار علوم و مهندسی آبخیزداری، بخش مهندسی منابع طبیعی و محیط زیست، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

چکیده

هدف از این پژوهش، ارزیابی استعداد زمین­لغزش در بخش مرکزی حوزه­آبخیز نکارود واقع در استان مازندران با استفاده از روش منطق ­فازی می­باشد. به این منظور، ابتدا نقاط لغزشی با استفاده از عکس­های هوایی و بازدیدهای میدانی مشخص و در پی آن نقشه پراکنش زمین­لغزش­ها تهیه گردید. سپس هر یک از عامل­های مؤثر بر وقوع زمین­لغزش از قبیل (درجه­شیب، جهت شیب، شکل­شیب، ارتفاع از سطح دریا، سنگ­شناسی، کاربری اراضی، فاصله از گسل، فاصله از جاده و فاصله از شبکه آبراهه) به عنوان یک لایه اطلاعاتی در محیط GIS رقومی و به منظور انجام تحلیل­های مبتنی بر تئوری مجموعه­های فازی، استفاده گردید. تحلیل­های فازی با استفاده از نرم‌افزار Matlab 7.1، پس از تعیین توابع­عضویت برای هر یک از عامل­های تأثیرگذار در وقوع زمین­لغزش، صورت پذیرفت و سپس خروجی این نرم­افزار که درجه حساسیت محاسبه شده برای هر پیکسل در نقشه محدوده مورد مطالعه می­باشد، به محیط Arc Map منتقل و نقشه پهنه­بندی استعداد زمین­لغزش با استفاده از تابع عضویت ­مثلثی تهیه گردید. نتایج ارزیابی نشان داد که نقشه استعداد زمین­لغزش تهیه شده با استفاده از تابع عضویت ­مثلثی، با شاخص­جمع کیفی(4148/0) دارای دقت و صحت بالایی در منطقه مورد ­مطالعه می­باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Landslide potential mapping using fuzzy logic (case study: a part of the Nekarod watershed)

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Balali 1
  • Ghorban Vahabzadeh 2
  • Hamidreza Pourghasemi 3
  • Milad Foroozanfar 1
1 Graduate Student of Watershed Management Engineering, Natural Resources Faculty, University of Sari
2 Assistant Professor, Natural Resources Faculty, University of Sari
3 Assistant Professor, Department of Natural Resources and Environment, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده [English]

The purpose of this study is assessment landslide susceptibility in the central part of the Nekarod watershed is located in the mazandaran province using fuzzy logic.For this purpose, initially slide points using aerial photographs and field visits identified and followed landslides distributionmap was prepared.Then each of the factors influencing landslide occurrence such as (slope degree, aspect, plan curvature, altitude, geology, land use, distance from faults, distance from roads, and distance from drainage) as a data layers in environment GIS digital and in order to perform the analysis based on fuzzy sets theory was used.Fuzzy analysis using the software Matlab 7.1, after determination membership functions for each of the factors influencing in landslide occurrence was performed and then this software outputs that degree of sensitivity calculated is for each pixel in map the study area to Arc Map environment transferred and landslide susceptibility zonation map using triangular membership function was prepared.Assessment results showed that landslide susceptibility map produced using triangular membership function, with qualitative together index (0/41483) is have high accuracy in the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Landslide
  • Fuzzy logic
  • Triangular membership function
  • Nekarod Watershed
  • GIS

ایلانلو، م.، مقیمی، ا.، ثروتی، م. ر.، قهروردی ­تالی، م.، 1389. پهنه­بندی خطر حرکات ­توده­ای با استفاده از روش منطق­فازی: مطالعه ­موردی، حوزه آبریز سیرا: مجله چشم­انداز جغرافیایی، 5(11): 26-12.

بهنیافر، ا.، منصوری، د. م.، کهربائیان، پ.، 1389. کاربرد مدل AHP و منطق­فازی در منطقه­بندی خطرات زمین­لغزش: مطالعه ­موردی، حوضه آبخیز فریزی، دامنه­های شمالی کوه‌های بینالود­: فصلنامه جغرافیای­ طبیعی، سال سوم­، 9(2):100-89 .

پورقاسمی، ح. ر.، مرادی، ح. ر.، محمدی، م.، مصطفی­زاده، ر.، گلی جیرنده، ع.، 1391. پهنه­بندی خطر زمین­لغزش با استفاده از تئوری بیزین: مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان، منابع آب و خاک، 16(62): 122-109.

کامیاد، ع.و.، طارقیان، ح. ر.، ترجمه کتاب مقدمه­ای بر منطق فازی برای کاربردهای عملی آن (نویسنده: تاناکا)، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، ص 213.

فروزانفر، م.، 1392. تهیه نقشه حساسیت زمین­لغزش با استفاده از منطق ­فازی و سامانه اطلاعات جغرافیایی: مطالعه موردی، بخشی از حوزه آبخیز تالار، پایان­نامه کارشناسی ارشد، ص 31.

قرهی، ح.، بهلولی، ب.، سیار، ا.، شریعت جعفری، م.، 1390. تهیه نقشه حساسیت پدیده زمین­لغزش با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی و مدل آماری دومتغیره در مخزن سد البرز: مجله علوم زمین، 81(2): 100-93.

متکان، ع. ا. ، سمیعا، ج.، پورعلی، ح.، صفایی، م.، 1388. مدل­های منطق­فازی و سنجش از دور جهت پهنه­بندی خطر زمین­لغزش در حوضه­آبخیز لاجیم: فصلنامه زمین شناسی کاربردی، شماره 4(3):325-318.

مرادی، ح. ر.، پورقاسمی، ح. ر.، محمدی، م.، مهدویفر، م. ر.، 1389. پهنه­بندی خطر زمین­لغزش با استفاده از اپراتور­فازی گاما: مطالعه موردی، حوزه آبخیز هراز: مجله علوم محیطی، 7(4):142-129.

ناجی، س.، 1385. پهنه­بندی خطر لغزش در محور ساری– کیاسر، پایان­نامه کارشناسی ارشد زمین­شناسی زیست­محیطی، دانشگاه صنعتی شاهرود، ص 86.

Akgun, A., Sezar, A. E., Nefesliglu, H. A., Gokceoglu, C., Pradhan, B., 2012. An Easy – to- Use MATLAB Program (Mamland) for the Assessment of Landslide Susceptibility Using a Mamdani Fuzzy Algoritm: Computers and Geosciences, 38(5):23- 34.

Devkota, K. C., Deep Regmi, A., Pourghasemi, H. R., Yoshida, K., Pradhan, B., Ryu, I. C., Dehital, M. R., Althuwaynee, O. F., 2013. Landslide susceptibility mapping using certainty factor, index of entropy and logistic regression models in GIS and their comparison at Mugling–Narayanghat road section in Nepal Himalaya: Nat Hazards 65:135–165.

Gemitzi, A., Falalakis, G., Eskioglou, P., Petalas, C., 2011. Evaluating Landslide Susceptibility Using Environmental Factors, Fuzzy Membership Functions and GIS: Global NEST Journal, 13(1):28-40.

Jadda, m., Shafri, Z. M., Mansor, S. B., Sharifikia, M., Pirasteh, S., 2009. Landslide Susceptibility Evaluation and Factor Effect AnalysisUsing Probabilistic-Frequency Ratio Model: European Journal of Scientific Research, 33(4): 654-666.

Lee, S., Hwang, J., Park, I., 2012. Application of data-driven evidential belief functions to landslide susceptibility mapping in Jinbu, Korea: Catena 100:15–30.

Mezughi, T.H., Akhir, J., Rafek, A. GH., Abdullah, E., 2011. Landslide Susceptibility Assessment using Frequency Ratio Model Applied to an Area along the E-W Highway(Gerik-Jeli): American Journal of Environmental Sciences, 7 (1): 43-50.

Mohammadi, M.,Moradi, H.R.Pourghasemi, H.R. andDavodi, M., 2007. Investigation of natural slopesinstability and itapplication to landuse planningusing GIS, The first national meeting landuseplanning, Hamedan University Azad, 91-92.

Pachauri, A.K., and Pant, M., 1992. Landslide hazard mapping based on geological attributes: Engineering Geology, 32(8): 81-100.

Pourghasemi, H. R., GoliJirandeh, A., Pradhan, B., Xu, C., and Gokceoglu, C., 2013. Landslide Susceptibility Mapping Using Support Vector Machine and GIS: Journal of Earth System Science, 122(2): 349-369.

Pourghasemi, H.R., Pradhan, B.,Gokceoglu, C., 2012. Application of Fuzzy Logic and Analytical Hierarchy Process (AHP) to Landslide Suseptibility Mapping at Haraz Watershed, Iran: Natural Hazards, 63(2):965-996.

Pradhan, B., Buchroithnerr, M., 2012. Detection, modelling early warning and mitigation Using Geoinformation, Technology: Springer, 5(2): 23 – 49.

Sharifi, R., Uromeihy, A., Ghorashi, M., 2011. Fuzzy logic model in landslide hazard zonation basedon expert judgment: International Journal of Fundamental Phisical Sciences, 1(4):95-98.

Yalcin, A., Reis, S., Aydinoglu, A.C., Yomralioglu, T., 2011 .A GIS-Based Comparative Study of Frequency Ratio, Analytical Hierarchy Process, Bivariate Statistics and Logistics Regression Methods for Landslide Susceptibility Mapping in Trabzo, NE Turkey: Catena, 25(2): 120-135.