مدل سازی خطر زمین لغزش با استفاده از روش تصمیم گیری چند متغیره فضایی (مطالعه موردی: مسیر راه آهن جنوب غرب کشور)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری عمران، گرایش حمل‌ونقل، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی

2 گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

3 گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران

10.22075/jtie.2020.21114.1472

چکیده

پدیده طبیعی زمین‌لغزش یکی از بلایای طبیعی است که هر ساله با تغییرات که بشر در عرصه‌های طبیعی ایجاد می‌کند اتفاق می‌افتد. بنابراین ارزیابی پدیده طبیعی زمین‌لغزش نیازمند اطلاعات مکانی دقیق و قابل اعتماد است. امروزه با وجود پیشرفت علم می‌توان با فنون مختلف از قبیل سنجش از دور وقوع زمین‌لغزش را ارزیابی کرد. لذا در این تحقیق با استفاده از علم سنجش از دور تصاویر ماهواره‌ای ETM+ و روش AHP به مدل‌سازی وقوع زمین‌لغزش در منطقه جنوب غرب کشور پرداخته شده است. برای این منظور ابتدا نقاط زمین برای کنترل و افزایش دقت با استفاده از GPS تهیه شد؛ سپس فیلترهای مختلف بر روی تصاویر سنجنده لندست صورت گرفت در ادامه پارامترهای مختلف شیب، سازند زمین‌شناسی، فاصله از رودخانه و ... بررسی شد. نتایج نشان داد که فیلتر Kernel Size 9*9 بهترین Kernel Size در فیلتر Convolution High Pass برای بارز-سازی عواض ساختاری و ژئومورفولوژی است. با استفاده از مقایسه زوجی و روش AHP وزن هریک از پارامترها مشخص شد. نتایج مقایسه زوجی پارامتر فاصله از گسل با وزن 05/0 بیشترین وزن، فاصله از رودخانه 07/0، شبکه ارتباطی 09/0، بارش 12/0، کاربری اراضی 15/0، پوشش‌گیاهی2/0، سازند زمین‌شناسی 3/0 و شیب 59/0 بدست آمد. نتایج وزن‌دهی نشان داد که با ادغام لایه‌های مختلف نشان داد که کلاس‌های خطر زیاد و بسیارخطرناک به ترتیب 87/32 و 68/6 کیلومتر از طول خطوط راه‌اهن را در خود جای داده‌اند که جمعا 55/39 کیلومتر یا 92/8 درصد از کل 39.55 کیلومتر از کل طول خط راه‌آهن اندیمشک دورود است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Landslide hazard modeling using multivariate spatial decision (Case Study: The Southern Railway West Country)

نویسندگان [English]

  • Abdolkhalegh Arvin 1
  • Hamid behbahani 2
  • Saeed monajem 3
3 Faculty member of the Faculty of Civil Engineering, Khajeh Nasir al-Din Tusi University
چکیده [English]

Landslide is one of the natural disasters that occur every year with the changes that humans make in natural areas. Landslide assessment event requires accurate and reliable location information. Today, despite the progress of science, landslides can be evaluated with various techniques such as remote sensing. Therefore, this study was conducted with the aim of modeling the occurrence of landslides in the southwestern region of the country using remote sensing science and AHP method. For this purpose, ground points were first prepared to control and Remote sensing information using GPS. Then, different filters were performed on the Landsat sensor images. In addition, different parameters of slope, geological formation, distance from the river, etc. were investigated. The results showed that the Kernel Size 9 * 9 filter is one of the most suitable methods for highlighting structural features and geomorphology. Then, the weight of each parameter was determined using pairwise comparison and AHP method. Results of pairwise comparison of distance from fault with weight of 0.05 maximum weight, distance from river 0.07, communication network 0.09, rainfall 0.12, land use 0.15, vegetation 0.2, geological formation 3 / 0 and a slope of 0.59 was obtained. The weighting results showed that by merging the different layers, the high and very dangerous risk classes included 32.87 and 6.68 km of the length of the railway lines, respectively, with a total of 39.55 km or 92.8% of the total 39.55 km of the total length of Andimeshk-Doroud railway line.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Railway
  • Landslide
  • multivariate spatial decision making
  • modeling
  1. آدینه­وند، ر. ا.، زارع، م. و رئیسی، ع. ا. 1396. "کاربرد مدل آماری رگرسیون لجیستیک نادر وقوع در ارزیابی پهنه­بندی حساسیت به حرکات توده­ای". فصلنامه کواترنری ایران، 11: 231-246.

    آرمین، م.، مصطفائی، ج.، نیاخیبری، ق. و خیری، ا. 1398. "پهنه­بندی زمین‏لغزش و برنامه مدیریتی کنترل خطر آن در استان کهگیلویه و بویراحمد با استفاده از مدل حائری – سمیعی". فصلنامه پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی، 8(1): 196-176.

    حافظی­مقدس، ن. و غفوری، م. 1388." زمین­شناسی زیست­محیطی". انتشارات دانشگاه صنعتی شاهرود.

    حائری، م. و سمیعی، ا. ح. 1376. "روش جدید پهنه­بندی مناطق شیب­دار در برابر خطر زمین­لغزش با تکیه بر بررسی­های پهنه­بندی استان مازندارن". فصلنامه علوم زمین، 23(6): 2-16.

    حسین­زاده، م. م.، ثروتی، م. ر.، منصوری، ع.، میرباقری، ب. و خضری، س. 1388. "پهنه­بندی ریسک وقوع حرکات توده­ای با استفاده از مدل رگرسیون لجستیک (مطالعه موردی: محدوده مسیر سنندج- دهگلان)". فصلنامه زمین­شناسی ایران، 11: 27-37.

    خزائی، ج. و قائمی، م. 1394. "مقایسه و ارزیابی روش های پایدارسازی زمین‏لغزش (مطالعه موردی: زمین‏لغزش کیلومتر ۱۹۴ راه‌آهن ملایر - کرمانشاه)". فصلنامه جغرافیا و پایداری محیط، 16: 39.

    رحیمی­شهید، م. و رحیمی، ن. 1394. "پهنه­بندی خطر زمین­لغزش بخش مرکزی شهرستان سمیرم". فصلنامه زمین­شناسی محیط­زیست، 33(9): 11-23.

    رنجبر، م. 1391. "عوامل مؤثر در وقوع حرکات توده­ای در حوضه گرگانرود با استفاده از مدل AHP". فصلنامه جغرافیا، 35: 195.

    روستایی، ش. و احمدزاده، ح. 1391. "پهنه­بندی مناطق متأثر از خطر زمین­لغزش در جاده تبریز مرند با استفاده از سنجش از دور و GIS". پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی، 1(1): 47-58.

    روستائی، ش. و خدائی قشلاق، ف. 1395. "ارزیابی روش­های تحلیل شبکه (ANP) و رگرسیون لجستیک در بررسی پتانسیل وقوع زمین‏لغزش در محدوده محور و مخزن سد، مطالعه موردی: سد قلعه­چای". فصلنامه پژوهش­های ژئومورفولوزی کمی، 3(5): 67-80..

    1. صفاری، ا. 1393. "تحلیل و ارزیابی آسیب­پذیری لغزشی در پهنه­های کوهستانی کلانشهر تهران". مجله تحلیل فضایی مخاطرات طبیعی، 1(3): 29-44.

    طالبی، ع.، نفرزادگان، ع. ر. و ملکی­نژاد، ح. 1388. "مروری بر مدل­سازی تجربی و فیزیکی زمین‏لغزش­های ناشی از بارندگی". پژوهش­های جغرافیایی طبیعی، 70: 45-64.

    طالبی، ع. و متولی، ع. ر. 1395. "بررسی زمین­لغزش­های طبیعی و حاشیه جاده با استفاده از مدل فرآیند محور پایداری سطحی دامنه (مطالعه موردی: محدوده محور ساری- کیاسر)". زمین­شناسی ایران، 10(37): 1-13.

    علیمرادی، م.، شیرانی، ک. و سلطانیان، م. 1393. "ارزیابی و مقایسه دقت و صحت AHP کارشناسی و AHP تلفیقی در پهنه­بندی خطر رخداد زمین لغزش (مطالعه موردی: حوضه رودخانه ماربر)". جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی (مجله پژوهشی علوم انسانی دانشگاه اصفهان)، (3-55)25: 185-206.

    کامران­زاد، ف.، محصل­افشار، ع.، مجرب، م. و معماریان، ح. 1394. "پهنه­بندی خطر زمین‏لغزش در استان تهران با استفاده از روش­های داده محور و تحلیل سلسله مراتبی". فصلنامه علوم زمین، 97: 101.

    محمدی، م.، مرادی، ح.، فیض­نیا، س. و پورقاسمی، ح. 1387. "ارزیابی اثرات پوشش مرتعی در پایداری دامنه­ای در بخشی از حوزه آبخیز هراز با استفاده از GIS ". مجله مرتع، 3(2): 289-299.

    مصفائی، ج.، اونق، م.، مصداقی، م. و شریعت­جعفری، م. 1388. "مقایسه کارایی مدل­های تجربی و آماری پهنه­بندی خطر زمین‏لغزش (مطالعه موردی: آبخیز الموت رود)". مجله پژوهش­های حفاظت آب و خاک، 16(4): 43-61.

    مقیمی، ا.، شکری ­سیدباقری، س. و صفرراد، ط. 1391. "پهنه‎بندی خطر وقوع زمین‎لغزش با استفاده از مدل آنتروپی (مطالعه‎ی موردی: تاقدیس نسار زاگرس شمال‎غربی)". فصلنامه پژوهش­های جغرافیای طبیعی، 79: 77.

    میرنظری، ج.، شهابی، ه. و خضری، س. 1393. "ارزیابی و پهنه بندی خطر زمین لغزش با استفاده از مدل AHP و عملگرهای منطق فازی در حوضه آبریز پشت تنگ سرپل ذهاب (استان کرمانشاه)". مجله جغرافیا و توسعه، 12(37): 70-53.

    یاوری، س.، ولدان­زوج، م. ج.، صاحبی، م. ر. و مختارزاده، م. 1395. "ارزیابی دقت تصحیح هندسی تصاویر ماهواره­ای با توان تفکیک بالا با استفاده از اطلاعات کنترلی". سنجش از دور و GIS ایران، 3(8): 1-10.

    Froude, M. J. and Petley, D. N. 2018. “Global fatal landslide occurrence from 2004 to 2016”. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 18: 2161-2181.

    Goetz, J. N., Guthrie, R. H. and Brenning, A. 2019. “Integrating physical and empirical landslide susceptibility models using generalized additive models”. Geomorphol., 129(3): 376-386.

    Intrieri, E., Carlà, T. and Gigli, G. 2019. “Forecasting the time of failure of landslides at slopescale: A literature review”. Earth Sci. Rev., 193: 333–349.

    Komac, M. A. 2006. “Landslide susceptibility model using the analytical hierarchy process method and multivariate statistics in prialpine Slovenia”. Geomorphol., 74: 17-28.

    Zhang, Y., Meng, X. M., Dijkstra, T. A., Jordan, C. J., Chen, G., Zeng, R. Q. and Novellino, A. 2020. “Forecasting the magnitude of potential landslides based on InSAR techniques”. Remote Sens. Environ., 241: 111738.