بخشی از مقاله
چکیده
یکی از مشکلات عمده ی شهرستان جوانرود، وقوع زمین لغزش های متعددی است که خسارات زیادی به بار میآورد. از سوی دیگر، ارزیابی خطر وقوع زمینلغزش یکی از مهمترین مسائلی است که مسئولین برای برنامهریزی کاربری و حفاظت از محیط زیست با آن مواجه می باشند.در نتیجه، تاکنون روش های متعددی برای تهیه نقشه حساسیت زمین لغزش توسط GIS، ارائه شده است. در این تحقیق برای ترکیب نقشه های فاکتور از روش دمپستر-شفر استفاده می شود.
برای این کار ابتدا عوامل مؤثر بر توزیع وقوع زمین لغزش شناسایی می شوند؛ و پس از آماده سازی دادهها، پیش پردازش و تهیه ی نقشه های فاکتور، اقدام به تلفیق نقشه های فاکتور به کمک این روش می شود. در نهایت پس از اجرای مدل سه خروجی شامل نقشه باور، مقبولیت و عدم قطعیت تولید می شود؛ که پس از طبقه بندی این نقشهها، انطباق خوبی میان مناطق حساس در نقشههای باور و مقبولیت و زمینلغزههای پیشین مشاهده شد.
-1 مقدمه
زمین لغزش یکی از مهم ترین بلایای طبیعی می باشد، که خسارات زیادی را به بار میآورد. خسارات وارده به زیستگاه ها و زیرساختها و همچنین تلفات انسانی زمین لغزش ها به طور جهانی در حال افزایش می باشد.[16]این پدیده منجر به انواع خساراتی می شود، که مردم، سازمان ها، صنایع و محیط زیست را تحت تأثیر خود قرار می دهد .[8]بنابراین ارزیابی خطر وقوع زمین لغزش یکی از مهمترین مسائلی است که مسئولین برای برنامه ریزی کاربری و حفاظت از محیط زیست با آن روبه رو میباشند. در نتیجه، تحقیقات روزافزونی برای تولید نقشههای حساسیت یا نقشههای خطر وقوع زمینلغزش انجام شده است.
بنا به تعریف وارنز1 برای تعریف زمین لغزش، حرکات جرم مانند خاک ها، آوارها، سنگ ها و جریان آوار در کلمهی زمین لغزش گنجانده شده است .[22] همچنین بر طبق وارنز،خطر زمین لغزش در یک ناحیه، عبارت از احتمال وقوع یک زمینلغزش بالقوه مخرب در یک بازهی زمانی مشخص میباشد .[21] از آنجایی که پیشبینی مناطق حساس باعث کاهش تلفات و خسارات میشود، امروزه با استفاده از فناوری GIS مناطق حساس از نظر لغزش را تا حدودی مشخص میکنند. تاکنون مطالعات زیادی برای ارزیابی حساسیت زمین لغزش توسط روش های ابتکاری، قطعی و آماری انجام شده است20]و11و18و25و12و4و10و14و.[5 یک روش ابتکاری، یک روش مستقیم است، که به طور کامل مبتنی بر مشاهدات و دانش اولیه ی کارشناس می باشد.
بنابراین، تخصیص ارزش ها و وزن ها به متغیرها بسیار ذهنی می باشد؛ و در نتیجه، نتایج غیرقابل تکرار می باشند. در مقابل، روش های قطعی براساس تحلیل ثبات دامنه میباشند، و تنها زمانی که شرایط زمین در سراسر منطقهی مطالعه نسبتاً همگن و انواع لغزش ها شناخته شده باشد، قابل اجرا می باشند 24]و9و.[5 از سوی دیگر،روش های آماری غیرمستقیم می باشند، و تاحدودی مبتنی بر مشاهدات و دانش اولیه ی کارشناس و محاسبات آماری وزن یا احتمالات وقوع زمینلغزش میباشند. هر دو روش آماری دومتغیره و چندمتغیره در این مورد استفاده شده است در این تحقیق، نقشه ی حساسیت وقوع زمین لغزشدر شهرستان جوانرود که در شمال غربی استان کرمانشاه در رشته کوه های زاگرس واقع میباشد، و زمینلغزشهای متعددی در آنجا اتفاق افتاده است، توسط روش تئوری باور دمپستر شفر2 که یک روش بر اساس دادهکاوی میباشد، در محیط GIS به دست میآید.
-2تئوری توابع باورشهودی
چارچوب برآورد توابع باور شهودی توسط تئوری شهودی دمپستر-شفر ارائه شد 7]و.[13 تئوری رسمی توابع باور شهودی بسیار پیچیده میباشد، بنابراین در اینجا به بیان ساده و غیررسمی این روش پرداخته می شود. برآورد توابع باور شهودی برای دادههای مکانی، همیشه در رابطه با یک گذاره میباشد، که گذاره مورد نظر در اینجابر اساس شواهد داده شده، این مکان برای وقوع زمین لغزش مناسب می باشد، است .[17] توابع باور شهودی شامل Bel - درجه باور - ، Dis - درجه ناباوری - ، Unc - درجه عدم قطعیت - و Pls - درجه مقبولیت - می باشند. Bel و Pls به ترتیب پایین ترین - بدبینانه - و بالاترین - خوشبینانه - درجات باوری می باشند، که گذاره بر اساس شواهد داده شده درست است.
بنابراین Pls همیشه بزرگتر یا در پاره ای از موارد مساوی با Bel می باشد. Unc نایقینی - یا شک - درباره ی گذاره بر اساس شواهد داده شده میباشد؛ و برابر با Pls-Bel میباشد. اگر Unc= 0 باشد، سپس Bel = Pls است. Dis باور به اینکه گذاره بر اساس شواهد دادهشده غلط است میباشد؛ و مساوی با 1-Plsیا 1-Unc-Bel میباشد. بنابراین، Bel+Unc+Dis= 1 نتیجه گرفته میشود. همچنین، اگر Bel= 0، سپس Dis= 0 نتیجه میشود. زیرا اگر هیچ باوری نباشد، میتواند هیچ ناباوری هم نباشد، اما تنها عدم قطعیت میتواند باشد.
علاوه بر این، اگر Unc= 0باشد، سپس همانند روش احتمال Bel+Dis=1 است. توجه شود که Bel،Unc و Dis توابع باور شهودی میباشند، که برای تلفیق شواهد بر طبق قانون ترکیب دمپستر استفاده میشوند .[3] تهیه ی نقشه حساسیت زمین لغزش توسط توابع باور شهودی، به طور معمول دانش مبنا می باشد. برآورد دانش مبنا توابع باور شهودیمعمولاً زمانی که اهداف شناخته شده ناکافی یا دچار کمبود هستند مناسب است. اما زمانی که اهداف شناخته شده در منطقه زیاد موجود باشند، برآورد دادهمبنای توابع باور شهودی مناسب میباشد.
ترکیب توابع باور شهودی
توابع باور شهودی برای نقشه ی شاهد X1 با نقشهی شاهد X2 بر اساس قانون ترکیب دمپستر جهت ساخت یک نقشه ی تلفیق شده از توابع باور شهودی میتوانند ترکیب شوند. قانون دمپستر میتواند توسط عملگرهای AND و OR اجرا شود .[23] برای چگونگی انتخاب توابع عملگر AND یا OR برای ترکیب نقشههای شواهد که معیارهای شناسایی متفاوتی را ارائه میدهند،دانش اولیهای نیاز است. توجه شود در هر بار تنها توابع باور شهودی دو نقشهی شاهد میتوانند ترکیب شوند. توابع باور شهودی نیز یکی پس از دیگری توسط معادلات عملگر AND یا OR با یکدیگر ترکیب میشوند.
دو معادله ی اول هر دو جمعی می باشند، بنابراین نتایج آن ها در یک نقشه ی تلفیق شده یBel و Dis، توسط شواهد با به ترتیب باور یا ناباوری بزرگتر در هر دو نقشهی ورودی کنترل میشود. در مقابل معادلهی سوم ضربی می باشد، بنابراین نتایج در یک نقشهی تلفیق شدهی Unc توسط شواهد با عدم قطعیت پایینتر در دو نقشهی ورودی کنترل میشود. بنابراین، عملگر OR برای ترکیب دو قطعه شواهد تکمیلی3 جهت حمایت از گذاره ی مورد بررسی می باشد.
در هر صورت، معادلات اول و دوم شبیه به عملگر اجتماع در نظریه مجموعه کلاسیک میباشند. بنابراین آنها انتقال اثر شواهد ساختگی به یک نقشه ی تلفیق شده ی Bel یا Dis را حذف یا به حداقل نمی رسانند؛ و این به دلیل شواهد ساختگی در یکی از نقشه های ورودی می باشد، که ممکن است با شواهد واقعی در دادههای مکانی تک متغیرهینقشهی دیگر منطبق نباشد؛ که در نقشهی خروجی Bel یا Dis تلفیق شده ارائه میشود .[3] مقادیر تلفیق شده ی نهایی Bel به عنوان شاخص حساسیت وقوع زمین لغزش می باشد. این بدین معنی است که مقادیر توابع باور شهودی نباید به طور مطلق به عنوان احتمالات4 تفسیر شوند، اما در شرایط نسبی - یعنی مقیاس ترتیبی - می توانند. بنابراین، در تهیه نقشه حساسیت زمین لغزش، مقادیر تلفیق شدهی Bel به عنوان درجات نسبی احتمال5 وقوع میباشند .[3]
