چکیده:
مدلهای تجربی برآورد فرسایش برای یک منطقه خاص تهیه شدهاند و واسنجی آنها برای استفاده در شرایطی غیر از محل تهیه آنها ضروری است. بررسی دقت مدلهای تجربی برای تخمین فرسایش میتواند منجر به برآوردهای بهتر از بار رسوبی و در نتیجه طراحی بهتر عملیات حفاظت خاک و آب گردد. لذا شناسایی مناطق پر خطر فرسایش جهت کنترل و کاهش فرسایش و تولید رسوبضروری است. هدف از این پژوهش بررسی دقت و قابلیت مدلهای ICONA، ماشین بردار پشتیبان، چاید و جنگل تصادفی در تخمین فرسایش میباشد. ابتدا لایههای رقومی متغیرهای موثر در فرسایش شامل شیب، سازند زمین شناسی، کاربری اراضی، خاک، ارتفاع، جهت شیب، انحنا سطح، تراکم شبکه آبراهه، فاصله از آبراهه، تراکم گسل، فاصله از گسل و شاخص رطوبت توپوگرافی (Twi) تهیه گردید. در این پژوهش به منظور مقایسه مدلهای مختلف از شاخصهای آماری ضریب همبستگی (R) و قدر مطلق خطا) MAE) استفاده شده است. بررسی نتایج نشان دادند که از میان مدلهای نام برده مدل ماشین بردار پشتیبان، ICONA و جنگل تصادفی با الگوی M7، M9 و M12 بیشترین دقت را با ضریب همبستگی) 899/0)، (845/0) و (921/0) و کمترین میانگین قدر مطلق خطا (711/0= MAE)، (721/0= MAE) و (628/0= MAE) دارد. با توجه به مطالعه عوامل موثر در مدل فرسایش خاک این نتیجه بدست میآید که پارامترهای شیب، سازند زمین شناسی، کاربری اراضی، خاک، فاصله از آبراهه و شاخص رطوبت توپوگرافی (Twi) حساسیت بیشتری نسبت به فرسایش داشته و عوامل موثر بر فرسایش در این مناطق فعالیت بیشتری دارند.
Experimental erosion estimation models have been developed for a specific area and their calibration is necessary for use in conditions other than their location. Examining the accuracy of experimental models for estimating erosion can lead to better estimates of sediment load and thus better design of soil and water conservation operations. Therefore, identification of high risk areas of erosion to control and reduce erosion and sediment productionIt is necessary. The purpose of this study is to investigate the accuracy and capability of ICONA models, support vector machine, field and random forest in estimating erosion. First, digital layers of effective variables in erosion including slope, geological formation, land use, soil, height, slope direction, surface curvature, waterway network density, distance from waterway, fault density, distance from fault and topographic moisture index (Twi) Turned. In this study, in order to compare different models, statistical indices of correlation coefficient (R) and absolute error (MAE) have been used. The results showed that among the mentioned models, the support vector machine model, ICONA and random forest with M7, M9 and M12 patterns had the highest accuracy with correlation coefficient (0.899), (0.845) and (0.921). And has the lowest mean absolute error value (MAE = 0.711), (MAE = 0.721) and (MAE = 0.628). According to the study of effective factors in soil erosion model, it is concluded that the parameters of slope, geological formation, land use, soil, distance from waterway and topographic moisture index (Twi) are more sensitive to erosion and the factors affecting erosion in These areas are more active.
خلاصه ماشینی:
بررسي پتانسيل مناطق مستعد فرسايش با مدل هاي ICONA، ماشين بردار پشتيبان ، چايد و جنگل تصادفي (مطالعه موردي: حوضه گناباد) محمدعلي زنگنه اسدي- دانشيار ژئومورفولوژي، دانشکده جغرافيا و علوم محيطي، دانشگاه حکيم سبزواري، سبزوار، ايران مهناز ناعمي تبار١- دانشجوي دکتري ژئومورفولوژي، دانشکده جغرافيا و علوم محيطي، دانشگاه حکيم سبزواري، سبزوار، ايران رحمان زندي- استاديار گروه سنجش ازدور و سيستم اطلاعات جغرافيايي، دانشکده جغرافيا و علوم محيطي، دانشگاه حکيم سبزواري، سبزوار، ايران تاريخ دريافت : ١٤٠٠/٣/١٢ تاريخ بازنگري: ١٤٠٠/٥/٣ تاريخ تصويب : ١٤٠٠/٥/٢٣ چکيده مدل هاي تجربي برآورد فرسايش براي يک منطقه خاص تهيه شده اند و واسـنجي آن هـا بـراي اسـتفاده در شرايطي غير از محل تهيه آن ها ضروري است .
با در نظرگرفتن لزوم مطالعه فرسايش و تخمين مقادير هدر رفت خـاک توسـط عوامل تأثيرگذار فرسايندگي و فرسايش پذيري، اين پژوهش سعي دارد تا بـا اسـتفاده از مـدل هـاي ICONA، ماشـين بردار پشتيبان ، چايد و جنگل تصادفي مقادير پارامترهاي مؤثر در فرسايش خاک را برآورد نمايد و در پايان بـا تلفيـق لايه هاي رقومي عوامل مؤثر در نقشه پهنه بندي فرسايشي تهيه شود؛ بنابراين فرضيات پژوهش حاضر تأکيد بيشـتر بـر تخمين مقادير هدر رفت خاک، تهيه نقشه پهنه بندي فرسايش جهت تعيين ميزان فرسايش پذيري خاک است .
1 Christos et al 2 Tran Thi Phoung etal et al 3 Briak et al 4 Duru et al 5 Arshad Ashraf 6 Kumar et al ٢-مواد و روش ها در پژوهش حاضر براي ارزيابي فرسايش خاک حوضه از چهار مـدل ICONA، ماشـين بـردار پشـتيبان ، چايـد و جنگل تصادفي استفاده گرديد و بين نتايج اين مدل ها در برآورد فرسايش خاک مقايسه انجام گرفت .