ارزیابی روش های داده کاوی و آمار دومتغیره در پهنه بندی خطر وقوع گسل (مطالعه موردی: حوضه قره قوم)

گسل از فرآیندهای اصلی زمین­ریختی است که با پدیده هایی هم­چون زمین لرزه ارتباط دارد. لذا آگاهی از اثر عوامل محیطی در بروز گسل و شناخت مناطق پرخطر اهمیت زیادی دارد که این اهداف در پژوهش حاضر بررسی شده­اند. عرصه پژوهش حوضه قره­قوم است که پس از تعیین گسل­های آن، متغیرهای ارتفاع، شیب، جهت، اقلیم، کاربری، ژئومورفولوژی، سنگ­شناسی، فرسایش، بارش، پهنه­های سیلابی، خاک­شناسی، شاخص­های قدرت جریان، ناهمواری زمین و فاصله از جاده، آبراهه، تاقدیس و ناودیس آن استخراج گردید. سپس الگوریتم­های داده­کاوی شامل درخت­تصمیم، جنگل­تصادفی، تجمیعی­بوستینگ، ماشین­بردارپشتیبان، رگرسیون­لوجیستیک و شبکه­عصبی در نرم افزار R جهت شناسایی ارزش متغیرها و روش­های آماری دومتغیره شامل ارزش اطلاعات و تراکم سطح برای شناسایی ارزش کلاس­های هر متغیر در وقوع گسل برازش شد. ارزیابی دقت طبقه­بندی الگوریتم­ها با منحنی ROC نشان داد الگوریتم­های جنگل­تصادفی و ماشین­بردارپشتیبان به ترتیب با سطح زیر منحنی  ۸۸ و ۸۶ درصد بهترین عملکرد را در طبقه­بندی وقوع گسل بر مبنای متغیرهای ورودی دارند. در نهایت با ضرایب جینی در الگوریتم جنگل تصادفی، نقشه­های پهنه­بندی به­دست آمده از ترکیب این الگوریتم با روش­های آماری دومتغیره،تهیه و اعتبارسنجی شد. طبق این الگوریتم، به­ترتیب متغیرهای ارتفاع، خاک­شناسی و شاخص ناهمواری زمین مهم ترین پارامترها در وقوع گسل شناخته شدند. طبق ارزیابی نقشه­های پهنه­بندی­، در روش ارزش اطلاعات و تراکم سطح به­ترتیب حدود ۵۲ و ۳۵ درصد گسل­ها در کلاس خطر خیلی­زیاد واقع شدند. لذا روش ارزش اطلاعات در تعیین پهنه­های حساس به وقوع گسل دقت بیش­تری داشت. با توجه به نتایج، روش­های داده­کاوی به عنوان ابزاری مفید در مدیریت ریسک گسل معرفی گردید. همچنین لزوم توجه به متغیرهای محیطی به­ویژه توپوگرافی در مراحل مدیریت و تغییر کاربری حوضه ضرورت می­یابد.

Keywords:

ارزش اطلاعات , الگوریتم طبقه بندی , تراکم سطح , منحنی ROC