رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست

نشریه علمی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

فرایند پذیرش مقالات

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

اطلاعات آماری نشریه

پرسش‌های متداول

اخبار و اعلانات

پیوندهای مفید

بررسی عملکرد مدل بیشینه آنتروپی در تعیین اهمیت عوامل مؤثر محیطی در ایجاد فرسایش خندقی در مناطق نیمه‌خشک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات حافظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمان، ایران.

2 دانشیار، گروه پژوهشی مهندسی حفاظت خاک و آب، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

3 3- محقق بخش تحقیقات حافظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

4 محقق بخش تحقیقات حافظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

چکیده

یکی از مهمترین اشکال فرسایش آبی که باعث تخریب گسترده زمین می‌شود فرسایش خندقی است که در اقلیم‌های مختلف شدت آن نیز تغییرات زیادی دارد. در این پژوهش لایه‌های اطلاعاتی عوامل محیطی مانند نوع خاک، سنگ شناسی، کاربری اراضی، NDVI، بارش، تراکم آبراهه، فاصله از آبراهه و نوع اقلیم با استفاده از GIS برای حوزه آبخیز سراب هلیل استان کرمان به دست آمدند. سپس با استفاده از روش PCA مهم‌ترین عوامل محیطی مؤثر شناسایی شدند و در نهایت نیز با استفاده از مدل بیشینه آنتروپی نقشه مناطق مستعد فرسایش خندقی به دست آمد. نتایج تحقیق نشان داد که مهمترین عوامل محیطی تأثیر گذار در فرسایش خندقی در منطقه مورد مطالعه نوع اقلیم، سنگ شناسی، بارش و نوع خاک می‌باشند. نقشه مناطق مستعد فرسایش خندقی عوامل محیطی نیز نشان داد که عوامل محیطی در شرق و جنوب و جنوب شرقی دارای اثرات بیشتری در کاهش فرسایش خندقی می‌باشند و به سمت مرکز حوزه و شمال و غرب حوزه فرسایش خندقی افزایش می‌یابد و اثرات عوامل محیطی در افزایش فرسایش خندقی بیشتر می‌شود. همچنین مساحت زیر منحنی ROC (AUC) در حالت‌های واسنجی مدل بیشینه آنتروپی 861/0 و در حالت اعتبار سنجی مدل بیشینه آنتروپی 837/0 به دست آمد. بنابراین مدل بیشینه آنتروپی عملکرد مناسبی برای پیش بینی مناطق مستعد فرسایش خندقی از خود نشان داد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the performance of the entropy maximum model in determining the importance of effective environmental factors in creating gully erosion in semi-arid areas

نویسندگان [English]

  • hamzeh saeediyan 1
  • kourosh shirani 2
  • afshin salajegheh 3
  • ramin ahmadi 4

1 Assistant Professor, Department of Soil Conservation and Watershed Management Research, Kerman Agricultural and Natural Resource Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Kerman, Iran.

2 Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

3 Researcher, Department of Soil Conservation and Watershed Management Research, Kerman Agricultural and Natural Resource Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Kerman, Iran.

4 Researcher, Department of Soil Conservation and Watershed Management Research, Kerman Agricultural and Natural Resource Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Kerman, Iran.

چکیده [English]

One of the most important types of erosion that causes widespread land degradation is gully erosion which has many changes in different climates. In this study, environmental factors such as soil type information layers, Lithology, land use, NDVI, precipitation, Drainage density and distance to drainage and climate type were obtained using GIS for Sarab Halil watershed of Kerman province. Then, using PCA method, the most important environmental factors were identified and finally, using entropy maximum model, the map of the areas prone to gully erosion was obtained using environmental factors. The results showed that the most important environmental factors affecting gully erosion in the study area are climate, lithology, precipitation and soil type. Map of susceptible areas of gully erosion to environmental factors showed that environmental factors in east, south and southeast have more effects on reducing gully erosion and increase to the center of watershed and north and west of the watershed and the effects of environmental factors in increasing gully erosion increase. Meanwhile, the AUC in calibration modes of entropy maximum model was 0.861 and in validation mode was 0.837. Therefore, the entropy maximum model showed excellent ability to predict prone areas to gully erosion and the model is assumed to be excellent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Sarab Halil
  • Environmental factors
  • Modeling
  • Gully erosion
مراجع
Arabameri A. and Pourghasemi H. R. 2019. Spatial Modeling of Gully Erosion Using Linear and Quadratic Discriminant Analyses in GIS and R. Edit; Pourghasemi, H. R., Gokceoglu, C. Spatial Modeling in GIS and R for Earth and Environmental Sciences. First edition. Elsevier publication. p.796.
Arabameri A., Pradhan B., Pourghasemi H. R. and Rezaei K. 2018. Identification of erosion-prone areas using different multi-criteria decision-making techniques and GIS. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 9: 1129- 1155.
Chaplot V. 2013. Impact of terrain attributes, parent material and soil types on gully erosion. Geomorphology, 186: 1- 11
Conforti M., Aucelli P. P., Robustelli G., Scarciglia, F. 2011. Geomorphology and GIS analysis for mapping gully erosion susceptibility in the Turbolo stream catchment (Northern Calabria, Italy). Natural hazards, 56(3):881-898.
Conoscenti C, S. Angileri, C. Cappadonia, E. Rotigliano, V. Agnesi and M. Mrker. 2014. Gully erosion susceptibility assessment by means of GIS-based logistic regression: A case of Sicily (Italy). Geomorphology 204(1):399-411.
Evans M., and Lindsay J. 2010. High resolution quantification of gully erosion in upland
peat lands at the landscape scale. Earth Surface Processes and Landforms. 35(8), 876-886.
Farajzadeh M., Afzali A., Khalili Y., Qellichi A. 2012. Assessment of sensitivity to gully erosion using multivariate regression model (Case study: southeast of Mazandaran province, Kiaser). Environmental Erosion Research, 2(2), 42-57.
Farid Giglou B., Ghazavi R. 2018. The Role of Physicochemical Characteristics of
Gully Soil and Environmental Factors of its Upper-Catchment Area in the Expansion of Gully
Erosion, JWSS, 22(3), 273-286. (in Persian)
Go ́mez-Gutierrez A., Conoscenti C., Angileri S. E., Rotigliano E. and Schnabel S. 2015. Using topographical attributes to evaluate gully erosion proneness )susceptibility(in two mediterranean basins: advantages and limitations. Nat Hazards, V. 79, p. 291- 314.
Jafarai Gorzin B., and Kavian A. 2009. Assessment of Gully Erosion Occurrence in Sorkh-Abad Watershed Using Remote Sensing and Geographical Information System. Iran-Watershed
Management Science and Engineering. 3(7): 55-58. (In Persian)
Park N.W. 2015. Using maximum entropy modeling for landslide susceptibility mapping with multiple geoenvironmental datasets. Environment Earth Science, 73(3): 937-949.
Phillips S., Anderson R. and Schapire R. 2006. Maximum entropy modelling of species geographic distributions. Ecological Modeling, 190: 231–259.
Poesena J., Nachtergaelea J., Verstraetena G., and Valentin C. 2003. Gully erosion and
environmental change: importance and research needs. Catena, 50:91– 133.
Pourghasemi H. R., Yousefi S., Kornejady A. and Cerdà, A. 2017. Performance assessment of individual and ensemble data-mining techniques for gully erosion modeling. Science of the Total Environment, 609:764- 775.
Rahmati A., Tahmasebipour N., Haghizadeh A., Pourghasemi, H., R., Feizizadeh, B. 2018. Evaluation of Maximum Entropy Model Efficiency in Predicting Potential for Gully Erosion in Kashkan – Pole Dokhtar Watershed, Watershed Engineering and Management, 10(4): 727-738.
Rahmati O., Tahmasebipour N., Haghizadeh A., Pourghasemi, H. R. and Feizizadeh, B. 2017. Evaluating the influence of geo-environmental factors on gully erosion in a semi-arid region of Iran: An integrated framework. Science of the Total Environment, V. 579, p. 913- 927.
Rahnema Rad j., Khosravi F., RigiNejad S. 2010. Chemical specifications of soil for
creation and development of gully in the Dashtyari region, Chabahar, Journal of Applied
Geology, 6(1), 9-16. Pages (In Persian).
Shirani K., Zakerinejad R. 2019. Zoning Sensitivity to Gully Erosion Using Maximum Entropy Probabilistic Model (Case Study: South of Isfahan Province), Research Project of Soil Conservation and Watershed Management Research Institute.
Sofi M. 2005.Determining the effect of vegetation degradation and urban development on the expansion of gullies in south of Fars province. Proceedings of the Third National Conference on Erosion and Sediment. Publication of Soil Conservation and Watershed Management Research Center. Tehran. Pages 355-350.
Tahmasebipour N., Rahmati A., Ghorbani Nejad S. 2016. Prediction of Sensitivity to Gully Erosion in Seymareh Region Based on Deterministic Factor Model and Determining the Importance of Affecting Factors, Echohydrology, Vol. 1, No. 3, 83-93.
Tekwa I.J., Laflen J.M., MusaKundiri A. 2015. Efficiency test of adapted EGEM model in predicting ephemeral gully erosion around Mubi, Northeast Nigeria. International Soil and Water
Conservation Research, 3: 15-27.
Yasrebi B., Noormohammadi F., Sadeghi S.H. R., Soufi, M. 2013. Determining the role of topographic factors in initiation of gully erosion, Case study: Darrehshahr in Ilam Province, Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, Vol. 7, No. 21: 53-58.
Zare Chahouki M.A., Zare Chahouki A. 2010. Predicting the distribution of plants species using logistic regression (Case study: Garizat rangelands of Yazd province). Desert, 15(2): 151-158.
 
رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست
دوره 2، شماره 1
شهریور 1402
صفحه 129-144
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار