ارزیابی خطر فرسایش بدلندی با استفاده از مدل تحلیل سسله مراتبی فازی مطالعه موردی: حوضه آبریز کلرز گرمسار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه مازندران

چکیده

از ﻣﯿﺎن اﺷﮑﺎل مختلف ﻓﺮﺳﺎیش آﺑﯽ، فرسایش بدلندی یکی از مهم‌ترین ﻋﻮاﻣﻞ ﺗﻬﺪیدﮐﻨﻨﺪه ﺗﻌﺎدل ﻣﻨﺎﺑﻊ زیستﻣﺤﯿﻄﯽ و ﭘﺎیداری آن به شمار می‌آید. هدف از این تحقیق پهنه‌بندی میزان حساسیت زیرحوضه‌های کلرز گرمسار به فرسایش بدلندی با استفاده از مدل تحلیل سلسله مراتبی فازی است. برای این منظور عوامل محیطی مؤثر در آن شامل سازندهای زمین‌شناسی، طبقات ارتفاعی، شیب، جهت دامنه و پوشش گیاهی با استفاده از نظر کارشناسی به صورت زوجی مقایسه شدند. هم‌چنین مقایسه زوجی بین زیرحوضه‌ها نسبت به هم در هر یک از معیارهای 5 گانه فوق‌الذکر صورت پذیرفت و در ادامه با محاسبه ضرب مجموع وزن کارشناسی معیارها و زیرحوضه‌ها نسبت به هم، اولویت هر یک از زیرحوضه‌ها نسبت به هم مشخص شدند. به موازات مراحل فوق، نقشه پراکنش بدلندهای منطقه با استفاده از تصاویر سنجنده OLI ماهواره لندست 8 و تصاویر Google Earth ترسیم و با کمک بازدیدها و عملیات میدانی کنترل و اصلاح شد تا در نهایت همپوشانی نقشه‌های اولویت‌بندی زیرحوضه‌ها با نقشه وضع موجود فرسایش بدلندی صورت پذیرفت و با استناد به آن میزان دقت مدل ارائه شده، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج روی‌هم‌اندازی لایه پراکنش بدلندی با لایه شدت فرسایش نشان می‌دهد که زیر حوضه‌های 2، 3، 4 و 12 همخوانی 100 درصدی بین رتبه محاسبه شده در پژوهش با رتبه به دست آمده حاصل از نسبت فراوانی دارد. همچنین زیر حوضه‌های 1، 5، 9، 10 و 11 با دامنه اختلاف حداکثر 2 رتبه دلالت بردقت بالای محاسبات دارد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که زیرحوضه‌های 12 و 9 دارای بیشترین شدت فرسایش بدلندی هستند و زیرحوضه‌های 11، 4، 6 و 7 با فرسایش زیاد و زیرحوضه 10 با فرسایش متوسط مشخص شده است و بقیه زیرحوضه‌ها با فرسایش کم ارزیابی شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of badland Erosion Risk Using Fuzzy Hierarchical Analysis Model Case study: kelerz basin in Garmsar

نویسندگان [English]

  • Eisa Jokar Sarhangi
  • ghasem lorestani
چکیده [English]

Among the various forms of water erosion, badland erosion is one of the most important emerging factors in water resources and its sustainability. The purpose of this study is to zoning of e badland erosion in the kelerz Basin in Garmsar. For this purpose environmental factors including geological formations, elevation classes, slope, slope direction and vegetation were compared using pairwise comparisons. Also, pairwise comparisons between sub-basins were performed in each of the five criteria mentioned above, and by calculating the multiplication of the total weight of the criteria and sub-basins relative to each other, the priority of each sub-basin was determined. In parallel with the above steps, the area distribution map was mapped using Landsat 8 OLI satellite imagery and Google Earth imagery and was monitored and modified with the help of field surveys and operations to eventually overlap sub-basin priority maps with the existing erosion status map. The accuracy of the proposed model was evaluated. The results of the overlap of the badland Distribution layer with the Erosion Intensity Layer show that sub-basins 2, 3, 4 and 12 have a 100% correlation between the rank calculated in the study with the rank obtained from the frequency ratio. Also sub-basins 1, 5, 9, 10 and 11 with amplitude difference of maximum 2 rank imply high accuracy of calculations. The results also show that sub-basins 12 and 9 have the highest intensity of badland erosion. The sub-basins 11, 4, 6 and 7 are characterized by high erosion and sub-basin 10 with moderate erosion and the rest of the sub-basins are evaluated with low erosion.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water Erosion
  • Badland
  • Fuzzy Hierarchical Analysis
  • kelerz Basin

مراجع

  1. احمدی، حسن. (1391). ژئومرفولوژی کاربردی جلد 1 فرسایش آبی. تهران، انتشارات دانشگاه تهران.
  2. انتظاری، مژگان؛ ملکی، امجد؛ مرادی، خدیجه؛ الفتی، سعید. (1392). پهنه بندی فرسایش خندقی در حوضة آبریز دیره با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP). مجله مدرس علوم انسانی- برنامه ریزی و آمایش فضا، دوره هفده ام، شماره 4, صص 64-86.
  3. جوکار سرهنگی، عیسی؛ خلخالی، نیلوفر. (1398). ارزیابی و پهنه‌بندی خطر فرسایش آبکندی با استفاده از روشهای آماری دو متغیره (مطالعه موردی: حوضه نمارستاق). مخاطرات محیط طبیعی، دوره هشتم، شماره 19، بهار. صص 207-195.
  4. جوکار سرهنگی، عیسی. اسماعیلی، رضا و مرتضایی، نرگس. (1396). تحلیل عوامل مؤثر بر تشکیل و گسترش بدلندها در حوضه ماملو، جاجرود. فصل نامه جغرافیای طبیعی، سال دهم، شماره 38. زمستان، صص 94-81.
  5. جوکار سرهنگی، عیسی؛ مرتضایی، نرگس. (1395). مقایسه مدل های نسبت فراوانی و عامل اطمینان در پهنه‌بندی فرسایش بدلند(مطالعه موردی: بخشی از حوضه جاجرود). پژوهش های ژئومورفولوژی کمی، سال پنجم، شماره 2، پائیز. صص 172-161.
  6. چینی پرداز، فروغ؛ غلامی، علی؛ پناهپور، ابراهیم. (1393). بررسی اثر فرسایش بدلند بر شاخص های کیفیت خاک در منطقه درب خزینه شهرستان شوشتر.  اولین همایش ملی ایده های نوین در کشاورزی پایدار . 14 اسفند، ص 12.
  7. حبیبی، آرش؛ سرافرازی، اعظم؛ ایزدیار، صدیقه.(1393). تصمیم‌گیری چندمعیاره فازی. تهران، نشر سیمای دانش.
  8. رفیعی، محبوبه. (1390). پهنه‌بندی خطر فرسایش در شمال غرب سرخس با استفاده از GIS و روش تحلیل سلسله مراتبی. پانزدهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران. 24-23 آذر.
  9. روستایی، شهرام و جانانه، کریستینه. (1398). پهنه‌بندی خطر وقوع ناپایداری دامنه ای در حوضه آبریز بالقلو چای اردبیل با استفاده از روش سلسله مراتبی فازی. جغرافیا و برنامه ریزی. دوره 23، شماره 70، زمستان، صص169-188.
  10. صفاری، امیر؛ احمدی، مهدی؛ رحیمی هرآبادی، سعید. (1394). پهنه‌بندی فرسایش خندقی به وسیله مدل های ANP و AHP در حوضه دشت کهور استان فارس، پژوهشهای دانش زمین، سال ششم ، شماره 24 ، ص 94-110.
  11. عرفانیان؛ مهدی، قهرمانی، پریسا، سعادت، حسین. (1392). تهیه نقشه خطر پتانسیل فرسایش خاک با استفاده از منطق فازی در حوضه آبخیز قرناوه گلستان، نشریه علمی- پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، شماره 23 (7). صص .53-42.
  12. غلامی، محمد و احمدی، مهدی.(1398). ریز پهنه‌بندی خطر سیلاب در شهر لامِرد با استفاده از AHP،GIS و منطق فازی. مخاطرات محیط طبیعی، سال هشتم، تابستان. شماره 20. صص114-101.
  13. یاریان، پیمان و کرمی، محمدرضا. (1398). ارزیابی و عدم قطعیت آسیب پذیری شهرها ناشی از زلزله با مدل FAHP (نمونه موردی: شهر سنندج). جغرافیا و مخاطرات محیطی. پاییز. شماره 31، صص 203-185.

 

  1. Ahmadi, H. (1391). Applied Geomorphology. Volume 1. Water Erosion. Tehran, Tehran University Press. (in Persian)
  2. Buckley, J. J. (1985). Fuzzy hierarchical analysis, Fuzzy Sets and Systems, vol. 17, no. 3, pp. 233–247.
  3. Chang, Da-Yong. (1996). Applications of the extent analysis method on fuzzy AHP . European Journal of Operational Research. Volume 95, Issue 3, 20 December, Pages 649-655.
  4. Chang. Da-Yong.(1992). extent analysis and synehetic decision. Optimization teshnique and application. volume1, world sientific, Singapore. p. 352.
  5. China Pardaz, F.Gholami, A and Panahpour, I. (2015). Investigating the effect of Badland erosion on soil quality indices in Darb-e-Khazineh area of Shushtar city. The first national conference on new ideas in sustainable agriculture. March 5, p. 12. (in Persian)
  6. Ciccacci, S. Galiano, M. Roma, M. A., and Salvatore, M. C. (2009). Morphodynamics and morphological changes of the last 50 years in a badland sample area of Southern Tuscany (Italy). ZeitschriftfürGeomorphologie, 53(3), 273-297.
  7. Entezari, M. Maleki, A. Moradi, K and Al-Fati, S. (2014). Zoning of gully erosion in Deira catchment using Analytic Hierarchy Process (AHP). Journal of Human Sciences MODARES- Planning and Planning of space. Volume 17, Number 4, pp. 64-86. (in Persian)
  8. Erfanian; M. Qahramani, P and Saadat, H. (2014). Preparation of risk map of soil erosion potential using fuzzy logic in Qarnaveh Golestan watershed, Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering. 23 (7). PP 42 - 53. (in Persian)
  9. Gholami, M and Ahmadi, M. (2019). Flood risk microzonation in Lamerd using AHP, GIS and fuzzy logic. Journal of Natural Environmental Hazards. eighth year, summer, number 20. pp 101-114. (in Persian)
  10. Habibi, A.Sarafrazi, A and Izdiar, S .(2015). Fuzzy multi-criteria decision making. Tehran, Simae Danesh Publishing. (in Persian)
  11. Haidara, I. Tahri, M. Maanan, M and Hakdaoui, M. (2019). Efficiency of Fuzzy Analytic Hierarchy Process to detect soil erosion vulnerability . Geoderma.Volume 354, 15 November, 113853.
  12. Jokar Sarhangi, E and Khalkhali, N. (2019). Evaluation and zoning of gully erosion risk using two-variable statistical methods (Case study: Nemarstagh basin). Journal of Natural Hazards. Volume 8, Number 19, Spring. pp. 207-195. (in Persian)
  13. Jokar Sarhangi, E. Ismaili, R and Mortezaei, N. (2017). Analysis of Factors Affecting the Formation and Expansion of Badlands in Mamlu Basin, Jajroud. Journal of Natural Geography. Year 10, Issue 38. Winter, pp. 94-81. . (in Persian)
  14. Katharina, A. (2006), Characterisation of badlands and modeling of soil erosion in the isabena watershed NE spain,PP. 1-84. .
  15. Kumar Shit, P. Sankar Bhunia, G and Maiti, R (2015). Assessment of Factors Affecting Ephemeral Gully Development in Badland Topography: A Case Study at Garbheta Badland (Pashchim Medinipur, West Bengal, India). International Journal of Geosciences, 4, 461-470 .
  16. Liberti, M. Simoniello, T. Carone, M. T. Coppola, R. D'Emilio, M. and Macchiato, M. (2009). Mapping badland areas using LANDSAT TM/ETM satellite imagery and morphological Geomorphology. 106(3), 333-343.
  17. Mikhailov, L. (2000). A fuzzy programming method for deriving priorities in the analytic hierarchy process, Journal of Operational Research Society 51 ,341-349.
  18. Morgan, R.P.,(2005). Soil erosion and conservation. John Wiley & Sons. 3rd Edition. P.316.
  19. Qahroudi, M. (2003). Hazard zoning model due to the spread of gully erosion in basin of Kolocheh Bijar using RS and GIS, Journal of Research Plan of the Ministry of Energy, 95 p. (in Persian)
  20. Rafii, M. (2010). Erosion risk zoning in northwest of Seraks using GIS and hierarchical analysis method. 15th Conference of Iranian Geological Society. 24-23 . (in Persian)
  21. Rustaei, S and Jananeh, C. (2019). Zoning the risk of slope instability in the catchment area of Balgholochai in Ardabil using the fuzzy hierarchical method. Volume 23, Journal of Geography and planning. Number 70, Winter , pp. 169-188. (in Persian)
  22. Saffari, A. Ahmadi, M. and Rahimi Harabadi, S. (2016). Zoning of gully erosion by ANP and AHP models in Dasht-e Kahour basin of Fars province, Journal of Earth knowledge research. sixth year, number 24, pp. 94-110. (in Persian)
  23. Saha, S. Gayen, A. Pourghasemi, H and Tiefenbacher, J. (2019). Environmental Earth Sciences volume 78, Article number: 649.
  24. Yarian, P and Karami, M. (2019). Assessment and uncertainty of earthquake vulnerability of cities with FAHP model (Case study: Sanandaj city). Journal of Geography and environmental hazar Fall. No. 31, pp. 203-185. (in Persian)
مطالعات جغرافیایی مناطق خشک
دوره 13، شماره 49
آذر 1401
صفحه 98-115

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار