مدل حداکثر آنتروپی، ابزاری مؤثر در پیش‌بینی فرسایش خندقی دامنه‌های جنوبی البرز

            به گزارش روابط عمومی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان سمنان، پژوهشی علمی با موضوع «پیش‌بینی حساسیت‌پذیری فرسایش خندقی با استفاده از مدل‌های حداکثر آنتروپی، دمپستر – شفر و وزن شاهد» توسط ابراهیم یوسفی مبرهن، رئیس بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان سمنان، با همکاری کورش شیرانی و کاظم صابر چناری انجام شد. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد مدل حداکثر آنتروپی دقت بالاتری در شناسایی مناطق مستعد فرسایش خندقی دارد و می‌تواند ابزاری مؤثر در مدیریت پایدار منابع طبیعی استان باشد.

فرسایش خندقی یکی از شدیدترین اشکال فرسایش آبی است که پیامدهایی همچون تخریب اراضی کشاورزی، کاهش حاصلخیزی خاک، تهدید زیرساخت‌ها و افزایش تولید رسوب در حوضه‌های آبخیز به دنبال دارد. شناسایی پهنه‌های حساس و پیش‌بینی دقیق این پدیده نقش کلیدی در برنامه‌ریزی‌های حفاظتی و مدیریتی منابع خاک و آب دارد.

در این پژوهش که در یکی از حوضه‌های آبخیز دامنه‌های جنوبی البرز در استان سمنان انجام شد، پژوهشگران با بهره‌گیری از رویکردهای نوین آماری و مدل‌های مبتنی بر داده، اقدام به تهیه نقشه حساسیت‌پذیری فرسایش خندقی کردند. از میان ۲۳ شاخص محیطی اولیه، ۲۰ عامل مؤثر شامل پارامترهای اقلیمی، کاربری اراضی، تراکم آبراهه‌ها، نوع خاک، ارتفاع، فاصله از آبراهه، میانگین بارش سالانه، شیب، انحناهای توپوگرافی، شاخص‌های رطوبتی، پوشش گیاهی (NDVI)، لیتولوژی و ویژگی‌های سطح زمین، وارد فرآیند مدل‌سازی شد.

به‌منظور افزایش دقت نتایج، از روش‌هایی استفاده شد که کمک می‌کند نقش هر عامل به‌طور جداگانه و بدون تأثیرپذیری از سایر متغیرها بررسی شود. نتایج نشان داد که نوع زمین و خاک منطقه (به‌ویژه وجود خاک‌های رسی و مارنی) کاربری اراضی، نزدیکی به مسیر آبراهه‌ها و همچنین ویژگی‌های توپوگرافی زمین، از مهم‌ترین عوامل مؤثر در شکل‌گیری و گسترش فرسایش خندقی در منطقه مورد مطالعه هستند.

عملکرد مدل‌های حداکثر آنتروپی، دمپستر–شفر و وزن شاهد با استفاده از نمودار ROC و شاخص سطح زیر منحنی (AUC) ارزیابی شد تا میزان دقت و توانایی هر مدل در پیش‌بینی پدیده مورد نظر به‌صورت قابل مقایسه مشخص شود. هر سه مدل توان پیش‌بینی مناسبی داشتند، اما مدل حداکثر آنتروپی با ثبت بالاترین میزان دقت در مراحل آموزش و اعتبارسنجی، به عنوان مدل برتر معرفی شد. نقشه‌های حاصل نشان داد بیشترین پهنه‌های حساس به فرسایش خندقی در بخش‌های مرکزی و جنوب‌شرقی حوضه قرار دارند، در حالی که مناطق مرتفع شمالی عمدتاً حساسیت کم دارند.

نتایج این پژوهش امکان شناسایی سریع و دقیق پهنه‌های پرخطر را فراهم می‌کند و به مدیران منابع طبیعی کمک می‌دهد عملیات آبخیزداری و کنترل فرسایش را با اولویت‌بندی بهتری اجرا کنند. همچنین تعیین عوامل اصلی ایجاد خندق‌ها، زمینه‌ای برای برنامه‌ریزی صحیح کاربری اراضی و جلوگیری از تخریب خاک و اراضی کشاورزی در استان سمنان فراهم می‌سازد.

لینک دسترسی به مقاله:

https://sanad.iau.ir/Journal/wsrcj/Article/1190047