بررسی کارایی شبکه های باور بیزین در ارزیابی شدت فرسایش بادی (مطالعه موردی: استان اصفهان)

فرسایش بادی یکی از پدیده هایی است که باعث چالشی جدی در برابر تولید پایدار و مدیریت اراضی کشاورزی از طریق هدررفت خاک و مواد غذایی آن می شود. این پژوهش با هدف پتانسیل سنجی شبکه های باور بیزین برای ارزیابی شدت فرسایش بادی در استان اصفهان به عنوان یکی از کانون های بحران ایران مرکزی است. در این پژوهش، ابتدا متغیرهای تاثیر گذار در شدت فرسایش بادی در منطقه مورد مطالعه بر اساس مرور منابع و نظر کارشناسان شناسایی و سپس با استفاده از Bayesian Belief Networks (BBN)،  متغیرهای انتخاب شده به یک مدل پیش بینی کننده و علت و معلولی تبدیل شدند. اطلاعات مربوط به متغیرهای ورودی مدل بیزین انتخاب شده شامل زمین شناسی، بافت خاک، توپوگرافی، مقدار بارش، درصد بادهای فرسایش زا و مدیریت اراضی به صورت نقشه در محیط GIS  تهیه و وارد مدل شد. شدت فرسایش بادی بر اساس مدل طراحی شده به صورت تصادفی در ۲۰۰ نقطه در سطح محدوده مطالعاتی اجرا شد. نتایج نشان داد مقدار فرسایش بادی در منطقه، بیشتر تحت تاثیر سرعت و وضعیت باد و متعاقب آن، فراوانی بادهای فرساینده و پوشش حفاظتی سطح زمین است. بر اساس نتایج به دست آمده، قسمت های مرکزی استان (شامل دشت سگزی) و نواحی شمال شرقی (شامل محور نائین انارک و ریگ بلند کاشان) آسیب پذیرترین نقاط از نظر خطر فرسایش بادی محسوب می شوند. منحنی ROC مشخصه عملکرد نسبی هر مدل است. مساحت زیر این منحنی AUC نام داشته و مدلی که بیشترین مقدار AUC را داشته باشد، عملکرد نسبی بالاتری دارد. مقدار ROC برای مدل شبکه باور بیزین برابر ۷۹/۰ بوده که نشان از دقت قابل قبول مدل در پیش بینی سطوح تحت تاثیر فرسایش بادی است. این مطالعه نشان داد که ارائه مدل شبکه های باور بیزین می تواند بررسی نتایج سناریوهای مختلف را تسهیل کرده و عدم قطعیت حاصل از تاثیر متغیرها بر یکدیگر را نمایش دهد.

Keywords:

شبکه های باور بیزین , فرسایش بادی , مدل سازی , آنالیز حساسیت , منحنی ROC