پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش با استفاده از روش ارزیابی چند معیاره‌ی مکانی (مطالعه‌ی موردی:حوضه‌ی آب‌خیز فریدن)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران. *(مسوول مکاتبات)

2 کارشناس ارشد، سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

3 دکتری، ارزیابی و آمایش محیط زیست، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گلستان، ایران.

4 کارشناس ارشد، مدیریت بیابان، دانشکده منابع طبیعی و کویر شناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

10.22034/jest.1970.14652

چکیده

زمینه و هدف: زمین­لغز­ش­هاازجملهبلایایطبیعیهستندکهسالانهخسارت­هایمالیوجانیزیادیرادرکشورایجادمی­کنند.شناختمناطقپرخطرمی­توانددرکاهشخسارت­هاوتصمیم­گیریدر سیاست­هایتوسعهاراضیمؤثرباشد.تهیهنقشهپهنه‌­بندیزمینلغزشاینامکانرافراهممی‌سازدکهمناطقآسیب­پذیرشناساییودربرنامه‌هایمحیطیمد نظرقرارگیرند. در این تحقیق روش چند متغیره برایتهیهنقشهقابلیتلغزشاراضیبا استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی و قواعد تصمیم­گیری ارایه شد.هدف از ارایه­ی نقشه قابلیت لغزش اراضی در این پژوهش کمک به کاهش خطرات ناشی از زمین­لغزش و پشتیبانی از سیاست­های توسعه­ی اراضی در مقیاس حوضه­ی آب­خیز است.
روش بررسی: نقشه­های زمین­شناسی، شیب، جهت دامنه، کاربری اراضی، فاصله از جاده، رودخانه و  گسل به عنوان عوامل و نقشه شیب و رودخانه به عنوان محدودیت به سیستم معرفی شدند. پس از وزن دهی به عوامل و زیر عوامل نقشه­ی حساسیت به زمین­لغزش منطقه به صورت ارزش صفر تا یک به دست آمد. سپس نقشه­ی نهایی به سه طبقه حساسیت ازخطر کم تا خطر زیاد طبقه­بندی شد.
یافته‌ها: نتایج نشان می­دهد که عوامل بارندگی، زمین­شناسی وشیب در وقوع زمین­لغزش بالاترین تاثیر را داشته و باید با تاکید بیش­تری جهت برنامه­ریزی و سیاست­گذاری­های توسعه درحوضه مورد مطالعه مد نظر قرارگیرند.
بحث و نتیجه‌گیری: در نتایج حاصل از تحقیق حاضر نشان داده شده است که گروه اول عوامل شامل زمین شناسی، کاربری زمین، شیب و جهت شیب دارای وزن 6/0 و گروه دوم عوامل ازجمله فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، بارندگی و فاصله از جاده وزن 4/0 را به خود اختصاص دادند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و یک، شماره چهار، تیرماه 98

 

پهنه­بندی خطر زمین­لغزش با استفاده از روش ارزیابی چند معیاره‌ی مکانی

(مطالعه­ی موردی:حوضه‌ی آب­خیز فریدن)

 

سید زین العابدین حسینی [1]*

zhosseini@yazd.ac.ir

احسان عربیان[2]

رضا قربانی [3]

سولماز عموشاهی [4]

وحیده طهماسبی [5]

محسن صادقیان [6]

 

تاریخ دریافت:23/10/1394

تاریخ پذیرش:19/03/1395

 

چکیده

زمینه و هدف: زمین­لغز­ش­هاازجملهبلایایطبیعیهستندکهسالانهخسارت­هایمالیوجانیزیادیرادرکشورایجادمی­کنند.شناختمناطقپرخطرمی­توانددرکاهشخسارت­هاوتصمیم­گیریدر سیاست­هایتوسعهاراضیمؤثرباشد.تهیهنقشهپهنه‌­بندیزمینلغزشاینامکانرافراهممی‌سازدکهمناطقآسیب­پذیرشناساییودربرنامه‌هایمحیطیمد نظرقرارگیرند. در این تحقیق روش چند متغیره برایتهیهنقشهقابلیتلغزشاراضیبا استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی و قواعد تصمیم­گیری ارایه شد.هدف از ارایه­ی نقشه قابلیت لغزش اراضی در این پژوهش کمک به کاهش خطرات ناشی از زمین­لغزش و پشتیبانی از سیاست­های توسعه­ی اراضی در مقیاس حوضه­ی آب­خیز است.

روش بررسی: نقشه­های زمین­شناسی، شیب، جهت دامنه، کاربری اراضی، فاصله از جاده، رودخانه و  گسل به عنوان عوامل و نقشه شیب و رودخانه به عنوان محدودیت به سیستم معرفی شدند. پس از وزن دهی به عوامل و زیر عوامل نقشه­ی حساسیت به زمین­لغزش منطقه به صورت ارزش صفر تا یک به دست آمد. سپس نقشه­ی نهایی به سه طبقه حساسیت ازخطر کم تا خطر زیاد طبقه­بندی شد.

یافته‌ها: نتایج نشان می­دهد که عوامل بارندگی، زمین­شناسی وشیب در وقوع زمین­لغزش بالاترین تاثیر را داشته و باید با تاکید بیش­تری جهت برنامه­ریزی و سیاست­گذاری­های توسعه درحوضه مورد مطالعه مد نظر قرارگیرند.

بحث و نتیجه‌گیری: در نتایج حاصل از تحقیق حاضر نشان داده شده است که گروه اول عوامل شامل زمین شناسی، کاربری زمین، شیب و جهت شیب دارای وزن 6/0 و گروه دوم عوامل ازجمله فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، بارندگی و فاصله از جاده وزن 4/0 را به خود اختصاص دادند.

واژه­های کلیدی: مکان­یابی، زمین لغزش، پهنه­­بندی، ارزیابی چند معیاره مکانی.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J. Env. Sci. Tech., Vol 21, No.4, June, 2019

 

 

 

 

 


Landsliderisk zoningusingSpatial Multi-Criteria Evaluation method(SMCE) (Case study: Fereidan watershed)

 

Seyed Zeynalabedin Hosseini [7]*

zhosseini@yazd.ac.ir

Ehsan Arabian[8]

Reza Ghorbani[9]

Solmaz Amoushahi[10]

Vahideh Tahmasebi [11]

Mohsen Sadeghian [12]

Admission Date: June 8, 2016

Date Received: July 13, 2016

 

Abstract

Background and Objective: Landslides are classified as natural disasters that pose financial losses and deaths in the country annually. Besides, identification of high risk areas can be effective in reducing the damage and improving decisions on land-development policies. Preparation of landslide zoning map makes it possible to identify the vulnerable areas and use them in various environmental programs. In this study, the multi-criteria methods were presented to create the landslide capability map using geographical information system and decision rules. The aim of producing landslide capability map is to reduce the risks of landslides and support land development policies in the watershed scale.

Method: In this regards, different factors such as geology, slope, aspect, landuse, distance to road, rivers and fault maps were employed. Additionally, slope and river maps were expressed as restrictions. After weighing the factors and sub-factors, the landslide sensitivity maps were converted to the values ranged as 0-1. Afterward, in terms of sensitivity the final map was classified to three classes of low risk, moderate risk and high risk.

Findings: The results showed that some factors such as precipitation, geology and slope have the highest impact on landslide occurrence and should be considered with more emphasis in order to be used for planning and policy making in the study area.

Discussion and Conclusion: According to the results, the first group factors including geology, landuse, slope and aspect and the second group factors including land distance from fault, river, road and rainfall are weighed as 0.6 and 0.4, respectively.

Keywords: Locating, Landslide, Zoning, Spatial Multi-Criteria Evaluation.

 

مقدمه

 

زمین­لغزش نوعی حرکت توده­ای است که در اثر عوامل طبیعی و فعالیت­های انسانی و یا هر دو این عوامل در مناطق شیب­دار به وجود  می­آید و طی آن حجم زیادی از مواد تشکیل دهنده­ی دامنه به سمت پایین جابه­جا می­شود. زمین­لغزش­ها هر ساله خسارات جانی و مالی فراوانی را در نقاط مختلف دنیا به بار می­آورند. تلفات انسانی، تخریب اراضی کشاورزی، باغ­ها، سازه­های مهندسی و راه­های ارتباطی و هدر ­رفت سریع خاک از آثار زمین­لغزش­ها به شمار می­روند. با توجه به وسعت خسارات ذکر شده، می­توان به صراحت بیان  نمود که هزینه بررسی و مطالعه چنین پدیده ­ای برای شناخت و برنامه­ریزی بهتر به منظور پیش­گیری یا کاهش خسارات ناشی از آن به مراتب کم­تر از خسارات آن است. بنابراین شناخت عوامل مؤثر در وقوع زمین­لغزش و تشخیص مناطق مختلف از نظر حساسیت به وقوع آن یکی از   مهم­ترین و ضروری­ترین اقدامات برای جلوگیری یا کاهش صدمات زمین­لغزش به شمار می­رود (1). روش­های متعددی در زمینه پهنه­بندی خطر زمین­لغزش وجود دارد. بسیاری از این روش­ها ابتکاری کیفی هستند و در آن­ها متخصص بر پایه­ی تجربه به هر یک از عوامل مؤثر در وقوع زمین­لغزش امتیاز می­دهد و سپس نقشه­ی پهنه ­بندی بر اساس مجموع امتیازها به دست می­آید ( 2). قابلیت اعتماد به نقشه پهنه­بندی تا حد زیادی به کیفیت داده­های در دسترس، مقیاس مطالعه و انتخاب روشی مناسب بستگی دارد( 3). به عنوان مثال حائری و سمیعی(4) در استان مازندران اقدام به پهنه­بندی خطر زمین­لغزش در مقیاس1:250000 نمودند و پنج عامل لیتولوژی، شیب، گسل، راه،  رودخانه و میزان بارندگی به عنوان عوامل مؤثر در استعداد گسیختگی دامنه قرار داشت.  هم­چنین کورکی نژادو همکاران در سال2005 اقدام به پهنه ­بندی خطر زمین­لغزش درحوضه سیاه رود بارگرگان با دو روش حائری-  سمیعی و مورا وارسون نمودند. در این مطالعات، آن­ ها با بررسی لغزش­های موجود از طریق مشاهدات زمینی به این نتیجه رسیدند که مدل حائری-  سمیعی هم­بستگی    بیش­تری را بین نقشه پهنه­بندی محاسبه کرده و لغزش­های موجود نشان داده شده برای منطقه مناسب­تر است. درروش­های آماری که می­تواند دو متغیره یا چندمتغیره باشد، نقشه­ی پراکنش زمین­لغزش­ها نقش اصلی را بازی می­کند. در این روش­ها وزن عوامل و طبقات مربوط به هر عامل بر اساس میزان وقوع زمین­لغزش تعیین شده و میزان حساسیت به زمین­لغزش  نیز از مجموع وزن‌ها در هر یک از واحد­های کاری مشخص می­گردد (8، 9 و 10 ). هم­چنین در مطالعه­ای دیگر فیض­نیا و همکاران (1379) با استفاده از روش آماری چندمتغیره، منطق شلمانرود واقع در  استان گیلان را در مقیاس1:50000 با استفاده از نرم­افزار GIS پهنه­بندی نمودند. لایه­های به کار رفته شامل شیب، کاربری اراضی، سنگ­شناسی و بارندگی می­باشد. صحت نقشه پهنه­بندی تهیه شده، نقشه­ی پراکنش زمین­لغزش­ها و هم­چنین مدل تهیه شده در حوضه آب­خیز مجاور منطقه و نقشه­ی پهنه­بندی و کنترل آن با نقشه­ی پراکنش زمین­لغزش‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج آن رضایت بخش بود. اونق(2005) پتانسیل خطر زمین­لغزش آب­خیز زیارت را با دو مدل وزنی پارامتری استاتیک و دینامیک پهنه­بندی نمود و میزان انطباق دو نقشه­ی خطر را از طریق شاخص کاپا محاسبه و با نقشه­ی تراکم زمین­لغزش مقایسه کرد. وی دریافت که مدل استاتیک برای آب­خیز مورد نظر مناسب­تر است. برای پهنه­بندی خطر زمین­لغزش AHP، عظیم­پور و همکاران (1388) اقدام به ارزیابی نتایج مدل حوضه آب­خیز اهرچای نمودند. نتایج به دست آمده از پژوهش نشان داد که عامل زمین­شناسی بیش­ترین و عامل انسانی کم­ترین نقش را در ایجاد لغزش در این منطقه دارند . احمدی و همکاران (2003) پهنه­بندی حرکت‌­های توده­های حوضه آب­خیز گرمی­چای را با دو روش رگرسیون چندمتغیره و تحلیل سلسله مراتبی انجام دادند و نتیجه گرفتند که روش تحلیل سلسله مراتبی به دلیل داشتن متغیرهای بیش­تر و کلاسه­بندی اصولی­تر نسبت به روش رگرسیون چندمتغیره از دقت بیش­تری برخوردار است. شادفر و همکاران(1386) با مطالعه حوضه آب­خیز چالکرود تنکابن بیان داشتند که روش تحلیل سلسله مراتبی به دلیل استوار بودن بر مبنای مقایسه زوجی موجب سهولت و دقت در انجام محاسبات و ارایه نتایج مطلوب و به دلیل دخالت دادن تعداد زیادی از عوامل در مقایسه با سایر روش‌های پهنه­بندی خطر زمین­لغزش مناسب‌ترخواهد بود. در مطالعه­ای دیگر مددی و همکاران در سال 1391 با ارزیابی خطر زمین­لغزش و پهنه­بندی آن با استفاده از مدل LIM و روش GIS در حوضه آب­خیز گیوی چای نشان دادند که مناطقی با بارش 375-405 میلی متر در سال بیش­ترین تاثیر را در وقوع زمین لغزش خواهند داشت. در سال­های اخیر از ترکیب سیستم اطلاعات جغرافیایی و ارزیابی چندمعیاره مکانی (SMCE[13]) در حل مسایل  مختلف به منظور کمک به مدیران و تصمیم­گیران استفاده فراوانی شده است. ارزیابی چندمعیاره­ی مکانی روشی مفید برای شناسایی و مقایسه راه­حل‌ها برای مکان­یابی بر اساس ترکیب عوامل چندگانه است که می­تواند در حداقل زمان به وسیله لایه‌­های اطلاعاتی نشان داده شود. این روش بیان­گر قابلیت سیستم اطلاعات جغرافیایی برای مدیریت و پردازش اطلاعات مکانی، انعطاف­پذیری ارزیابی چندمعیاره مکانی برای ترکیب اطلاعات مکانی (مانند نوع خاک، شیب و (... با اطلاعات کارشناسی بر اساس وزن­دهی متغیرهای مختلف می‌­باشد. ارزیابی چندمعیاره مکانی روشی است برای تشخیص و ارایه راه­حل‌­های قیاسی که در مسایل مکانی بر پایه ترکیب عوامل چند­گانه ایجاد شده و در نهایت به وسیله نقشه نشان داده می­شود (15).

هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی کارایی مدل ارزیابی چند معیاره­ی مکانی در شناسایی مناطق حساس و دارای پتانسیل
خطر بالای زمین­لغزش در منطقه­ی مورد مطالعه است تا با ارایه راه حل بتوان از خسارات ناشی از آن پیش­گیری نمود.

مواد و روش­ها

شهرستان فریدندر قلب کوه­های زاگرس در غرب استان اصفهان واقع است که از شمال به شهرستان‌ خوانسار، از غرب به استان لرستان و از جنوب غربی به شهرستان فریدون­شهر منتهی می­شود. هم­چنین در جنوب این شهرستان، استان چهار محال بختیاری و در شرق آن شهرستان تیران واقع شده است. شروع ریزش برف از ابتدای آبان در کوه­های بلند شهرستان شروع می­شود.  به طوری که در آبان ماه قله بلند شهرستان( دالانکوه) که به دماوند اصفهان معروف است، سفید پوش شده و سرمای پاییزی منطقه شروع می­شود و این سرما تا اوایل اردیبهشت ادامه دارد. شهرستان فریدن جزو یکی از قدیمی­ترین نواحی ایران می‌باشد. محدوده‌ی مورد بررسی مطالعه حاضر، حوضه‌ی  آب­خیز مشرف به شهرستان فریدن است که در جنوب غربی استان واقع گردیده است. متوسط بارندگی حوضه370 میلی­متر و ارتفاع متوسط آن 2508 متر از سطح دریا می­باشد. هم­چنین مساحت حوضه­ی مورد بررسی 362 کیلومتر مربع و محیط آن 121 کیلومتر است. از نظر جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در 50 درجه 16 دقیقه و 08 ثانیه تا 50 درجه 33 دقیقه و 02 ثانیه­ی طول شرقی و 32 درجه 55 دقیقه و 17 ثانیه تا 32 درجه 41 دقیقه و 48 ثانیه ی عرض شمالی واقع گردیده است(شکل 1).

 

 

شکل 1- موقعیت حوضه‌ی آب­خیز مورد مطالعه

Figure 1- The location of study watershed


روش تحقیق

 

درانجام تحقیق اخیر، نقشه‌های توپوگرافی1:25000سازمان نقشه­برداری کشور، نقشه1:100000 سازمان زمین­شناسی، اطلاعات اقلیمی ایستگاه­های موجود در منطقه، نرم­افزارArcGIS  و نرم­افزارILWIS[14] جهت تجزیه و تحلیل و تولید لایه­های اطلاعاتی استفاده شده است.

با توجه به متعدد بودن معیارهای مورد استفاده در مطالعه­ی خطر زمین­لغزش جهت پهنه­بندی حوضه، از روش تحلیل سلسله مراتبیAHP[15] که بر پایه مقایسه زوجی عوامل موثر استوار است، استفاده گردید(17). برای پهنه­بندی،  بر  اساس نقش هر یک از عوامل به آن­ها وزنی اختصاص یافت. در نهایت از این اوزان ضرایبی به دست آمده و بر اساس آن مدل نهایی تهیه شد.

برای پهنه­بندی خطر زمین­لغزش از مدل تحلیل چند معیاره­ی مکانی استفاده شده و شکل درخت­ واره­ی عوامل مکانی برای حوضه­ی  آب­خیز فریدن بر اساس هدف اصلی طرح که پهنه­بندی خطر زمین­لغزش بود طراحی گردید (شکل 2). باتوجه به این که نقشه‌های ورودی می­توانند محتوا و خصوصیات مختلفی داشته باشند و ممکن است برخی حاوی خصوصیات توصیفی مانند دوری و نزدیکی و  برخی دیگر اعدادی مانند صفر، 1 یا10 و... را در­بر­گیرند، لازم است نقشه ها ابتدا استاندارد شوند. بنابراین تمامی خصوصیات نقشه­ها استاندارد­سازی شده و مقادیر صفر و یک را به خود اختصاص می­دهند. برای استاندارد کردن نقشه­های ورودی، از یکی از روش­های استاندارد­سازی نرم­افزار مانند روش مقداری، روش بولین استفاده گردید. در این روش، فرآیند استاندارد­سازی به وسیله تابع خطی با استفاده از مقادیر حداقل و حداکثر صورت می­گیرد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


شکل 2- درخت­واره­ی تحلیل چندمعیاره­ی مکانی پهنه­بندی خطر زمین­لغزش

Figure 2- Tree diagram of spatial multi-criteria analysis in landslide hazard zoning

 

 

مقادیر بین حداقل و حداکثر مقادیر بین صفر و یک را در بر می­گیرند. به عنوان مثال برای استانداردسازی نقشه گسل از روش مقداری، متد هدف استفاده گردید، به طوری که هرچه فاصله از گسل بیش­تر شود، عدد در نظر گرفته شده به صفر نزدیک­تر خواهد بود.

به طور خلاصه مراحل روش کار در این پژوهش به شرح زیر است(شکل 3):

  • گردآوری اطلاعات منطقه در قالب نقشه­ها و جدول­های اطلاعاتی مورد نیاز و آماده­سازی آن­ها در فرآیندهایی نظیر ایجاد حریم در اطراف عوامل مکانی و رستری کردن تمامی داده­ها برای ورود به نرم افزار ILWIS
  • طراحی مدل چند معیاره مکانی به شکل درخت­واره­ی معیارها در محیط SMCE نرم افزار ILWIS
  • استانداردسازی عوامل در محیط SMCE نرم افزار ILWIS و نیز وزن­دهی عوامل و معیارها در محیط نرم­افزار
  • تلفیق اطلاعات آماده شده و تولید نقشه شاخص ترکیبی

 

 

 

 

 

 

شکل 3-مراحل انجام مطالعه

Figure 3- Study process

 

 

همان­طور که قبلا ذکر آن رفت، استفاده از لایه­های اطلاعاتی مناسب، در پهنه ­بندی خطر زمین­لغزش اهمیت زیادی  دارد. به این منظور، در منطقه مطالعاتی با توجه به بررسی­های میدانی و مطالعات کتاب­خانه­ای، عوامل مکانی اصلی و عوامل محدودیت دخیل در وقوع زمین­لغزش شناسایی گردید. این عوامل شامل جهت دامنه، شیب منطقه، نوع کاربری اراضی، واحدهای زمین­شناسی، بارندگی و فاصله از گسل، جاده و رودخانه می­باشند. از سوی دیگر برای افزایش دقت نقشه ­ی خروجی، عوامل محدودکننده حوضه شامل شیب­های کم­تر از 15 درصد و بستر رودخانه تا حریم 10 متری که زمین­لغزش در آن مشاهده نشده به عنوان محدودیت در برنامه اعمال گردید. آن­گاه از مدل تحلیل چندمعیاره مکانی برای پهنه­بندی خطر زمین­لغزش استفاده شد و شکل درخت­واره­ عوامل مکانی برای حوضه­ی آب­خیز فریدن بر اساس هدف اصلی طرح که پهنه­بندی خطر زمین­لغزش بود طراحی گردید. سپس همه­ی‌ نقشه­های تهیه شده به صورت خطی، نقطه­ای و چند ضلعی پس از رستری شدن در مدل طراحی شده اعمال گردید.

در این سامانه تمام خصوصیات نقشه­ها به مقادیر بین صفر و یک استاندارد می­گردند. در این راستا، منطق بولین برای استاندارد­سازی محدودیت­ها و منطق فازی برای استاندارد­سازی عوامل مورد استفاده قرار گرفت. در منطق فازی مقدار حداقل عدد صفر و مقدار حداکثر عدد یک را به خود اختصاص می­دهند.

پس از استاندارد­سازی همه عوامل، عمل وزن­دهی گروه­ها صورت پذیرفت. درجدول (1) ترتیب عملیات مدل درختی به نمایش درآمده است. بدین ترتیب پس از تکمیل مدل درختی پهنه­بندی خطر زمین­لغزش با استفاده از روش ارزیابی چند معیاره‌ مکانی مشخص گردید.

 

 

 


جدول 1- جدول استاندارد سازی عوامل و محدودیت هاو جدول وزن دهی معیارها

Table 1- The table of factors and limitations standardization and criteria weighting

استاندارد

نقشه

تابع

منبع

 

 

 

محدودیت

 

 

شیب

بولین Inside[0,15] :

شیب­های بین0 تا 15 درصد

ارزش1 و بقیه ارزش صفر

نظرات کارشناسان

 

رودخانه

 

بولین Inside[10,20000] :

فاصله های10تا 20000متر

ارزش1 و بقیه ارزش صفر

 

 

 

 

 

عوامل

 

 

 

گروه

وزن

معیار

وزن

وزن

U-shape+ (0,100)

استادندارد (شیب زیاد ارزش بیش­تر می­گیرد)

 

 

 

گروه1

 

 

 

60/0

رتبه

(Direct)

 

شیب

 

 

 

مقایسه زوجی

)AHP(

29/0

زمین شناسی

 

29/0

رتبه ای (سنگ های سخت­تر اهمیت کم­تر و بلعکس)

جهـت شیب

 

26/0

رتبه ای (جهت های رو به شمال نسبت به جهت های جنوبی اهمیت بیش­تر)

کاربری زمین

 

16/0

رتبه ای (سنگ های سخت تر اهمیت کم­تر و بلعکس)

 

 

 

گروه2

 

 

 

 

40/0

رتبه

(Direct)

بارندگی

 

 

 

 

رتبه

(Direct)

33/0

Geo(2280,3380)فازی:

فاصله از روخانه

 

26/0

 

Intervalفازی:

فاصله از جاده

 

26/0

 

Maximumفازی:

فاصله از گسل

 

15/0

 

Maximumفازی:

 


نتایج

 

برای تجزیه و تحلیل عوامل تاثیرگذار بر پدیده­ی زمین­لغزش و تعیین پتانسیل نقاط مختلف پهنه‌ تحقیق بر رخداد این پدیده در قالب پهنه­بندی خطر آن با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی، اقدام به تهیه‌ لایه‌های اطلاعاتی مشتمل بر نقشه‌های لیتولوژی، شیب، خاک، بارش، جهت شیب، ارتفاع، کاربری اراضی، فاصله از آبراهه، فاصله از گسل و فاصله از جاده در محیط GIS شد. در این راستا از اطلاعات موجود و استخراج شده از مطالعاتی که قبلا در رابطه با تحقیق صورت گرفته بود و نقشه‌های پایه نظیر نقشه‌های توپوگرافی، زمین شناسی، ژئوموفولوژی و بارش و تصاویر Google Earth استفاده گردید (شکل 4).

 

 

نقشه شیب

نقشه حریم رودخانه

   

نقشه شیب

نقشه جهت

   

نقشه زمین شناسی

نقشه کاربری اراضی

   

نقشه بارندگی

نقشه حریم رودخانه

   

نقشه حریم جاده

نقشه حریم گسل

   

شکل4 نقشه عوامل و محدودیت­های استفاده شده در مدل درختی

Figure 4- Factors and limitations map

 

 

با استفاده از مدل درختی طراحی شده در SMCE نقشه‌ قابلیت لغزش برای منطقه با استفاده از تلفیق نقشه‌های محدودیت و عوامل و تولید نقشه‌ شاخص ترکیبی با ارزش‌های فازی به­دست آمد. نقشه‌ ارزش­های حساسیت به لغزش به سه طبقه خطر کم، خطر متوسط و خطر زیاد تقسیم گردید (شکل 5).

 

 

 

شکل 5-نقشه ی شاخص ترکیبی

Figure 5- Composite index map

 

 

برای تعیین وزن متغیرها از شاخص‌های مدل­سازی قابلیت لغزش استفاده گردید و برای تهیه‌ نقشه‌ لغزش از سیستم اطلاعات جغرافیایی و روش‌های آماری چند­معیاره استفاده شد. در نقشه نهایی به­دست آمده مشاهده می­شود که مناطق با خطر
بالای لغزش در حاشیه‌ جاده‌ها و رودخانه قرار دارندکه می­توان با ارایه راه­حل­ها، روش­های کنترل و مدیریت مناسب از خسارات ناشی از وقوع آن پیش­گیری نمود.



بحث و نتیجه‌گیری

 

وقوع پدیده زمین‌لغزش یکی از معضلات عمده‌ای است که بسیاری از مناطق کشور از جمله مناطق غربی استان اصفهان با آن رو به­رو است. بنابراین یک استراتژی منطقه‌ای برای حفاظت از منابع انسانی و طبیعی و کاهش خسارات ناشی از وقوع آن جهت نیل به اهداف توسعه پایدار بسیار مهم و ضروری به نظر رسیده و نیز ارایه­ی مدلی مناسب و تهیه­ی نقشه­ی پهنه­بندی خطر زمین­لغزش می‌­تواند در برنامه­ریزی و مدیریت محیط منطقه مطالعاتی کمک شایانی به مراکز ذی­صلاح نماید. روش ارزیابی چند معیاره‌­ی مکانی پتانسیل زیادی را به منظور کاهش هزینه و زمان و افزایش دقت تصمیم­گیری مکانی در زمینه­ی‌ شناسایی مناطق حساس به زمین لغزش دارا می‌باشد و چارچوب مناسبی را در اختیار مدیران برای سیاست­گذاری‌های توسعه اراضی قرار می‌دهد تا از تغییر کاربری اراضی در مناطق پرخطر جلوگیری نماید و با انجام اقدامات اصلاحی در مناطق پرخطر از بروز خسارات جانی و مالی پیش­گیری کنند.

تهیه نقشه­ی پهنه­ بندی خطر زمین­لغزش حوضه‌ آب­خیز فریدن با این روش و تطبیق آن با زمین­لغزش­های به وقوع پیوسته در این منطقه نشان داد که این روش به خوبی توانسته مناطق حساس به زمین­لغزش را شناسایی کند. نتایج نشان می­دهد که عوامل بارندگی، زمین­شناسی و شیب در وقوع زمین­لغزش بالاترین تاثیر را داشته و باید با تاکید بیش­تری جهت    برنامه­ریزی و سیاست­گذاری­های توسعه درحوضه مورد مطالعه مد نظر قرارگیرند. هم­چنین همان­طور که ذکر آن رفت، مناطق حساس به زمین لغزش در حاشیه رودخانه ها و نیز جاده ها و مناطق مسکونی قرار دارد. به عبارتی می توان به این نکته دست یافت که افزایش میزان توسعه و ایجاد جاده ها خطر افزایش وقوع زمین لغزش را به دنبال خواهد داشت.

از طرفی برای وقوع زمین لغزش باید میزان باران به اندازه ای باشد که بتواند در خاک نفوذ کرده و باعث افزایش وزن توده خاک در روی دامنه گردد. به علاوه یکی دیگر از عوامل موثر در ایجاد زمین لغزش شیب زیاد بوده که سبب تسریع در وقوع این پدیده می گردد. همان­طور که از نتایج مدل­سازی در کالیفرنیای جنوبی توسط بیقلی و هی در سال 2008 مشخص شد، شیب زمین از مهم­ترین متغیرهای موثر بر لغزش است. از طرف دیگر تحدب شیب نیز به عنوان عامل مهمی در محاسبات دخالت دارد.هم­چنین در مقایسه با تحقیق مشابهی که در استان یزد با روش ذکر شده انجام گرفته است می­توان کارآمدی آن را برای مقابله و آمادگی در برابر خطرات زمین لغزش نیز یادآور شد که در مطالعه مذکور نیز عوامل و محدودیت‌های مکانی مرتبط با مناطق یزد در حوضه منشاد میانکوه در رابطه با زمین­لغزش بررسی شده و نقشه پتانسیل زمین لغزش پیشنهاد گردیده است (21) .از طرفی با توجه به نتیجه پژوهش دیگری مبنی بر این­که از این مطالعات می­توان در تهیه پایگاه داده‌های ملی زمین­ لغزش در سطوح مختلف مدیریتی استفاده نمود پیشنهاد می­شود سیستمی جامع بر پایه روش ارایه شده ،با تغییراتی در آن (مثلا عامل بارش در شمال ایران با اهمیت بالایی اضافه شود و...) بسته به شرایط سایر حوضه­های ایران طراحی گردد تا مدیریت بحران با سرعت و دقت انجام شود (22 و 23).

Reference

  1. Hassanzadeh Nafuti, M., 2000. Landslide risk zoning in Shalmanroud watershed ( Guilan province). master of degree thesis in watershed field, Tehran university (In Persian).
  2. Shariat Jafari, M., 1996. Landslide, basics and principles of natural slope stability. Sazeh publication, p. 218 ( In Persian).
  3. Nielsen, T.H., Wrigth, R.H., Vlasic, T.C., Spangle, W.E., 1979. Relative slope stability and land-use planning in the San Francisco Bay region, California. US Geological Survey Professional, P. 944.
  4. Haeri, S.M., Samiei, A.H., 1997. The slope of the new zones based on the risk of landslides zonation studies in Mazandaran Province, J. Earth Sci, 6(23), pp. 2-16.
  5. Nezhad Koorki, M., Ownegh, M., Sepehri, A.S., 2005. Landslide hazardous zoning in Golestan watershed Rudbar black, J. Agric. Sci. Nature. Resource, 12(3), pp. 91-99.
  6. Gupta, RP., Joshi, BC., 1989. Landslide hazard zoning using the GIS approach – a case study from the Ramganga catchment, Himalayas, Engineering Geology, 28, pp. 119–131.
  7. Magliulo, P., Di Lisio, A., Russo, F., Zelano, A., 2008. Geomorphology and landslide susceptibility assessment using GIS and bivariate statistics: a case study in southern Italy. Springer Science. Natural Hazards.
  8. Hassanzadeh Nafuti, M., 2010. Multiple models for landslide hazardous zoning, Proceedings of Indian Geotechnical Conference, 16-18 December.
  9. Foster, G. R. 2003., USER’S REFERENCE GUIDE. Revised Universal Soil Loss Equation Version 2, (RUSLE2).
  10. Aleotti ,P., Chowdhury ,R., 1999. Landslide hazard assessment: summary review and new perspectives. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 58, pp. 21– 44.
  11. Feiznia, S., 2000. Landslide hazardous zoning, Journal of Iran’s natural resources, pp. 207- 219.
  12. Ownegh, M. 2005. Landslide hazard zonation and damage watershed pilgrimage Gorgan, research projects, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources.
  13. Azimpour, A., Sadough, H., Dalal oghli, A., Servati, M.R., 2009. Evaluation of AHP model results in landslide hazard zoning ( Case study: Aharchai watershed), Geographic space journal, 26, pp. 71-87 ( In Persian).
  14. Shadfar, S., Yamani, M., Ghodousi, J., Ghayoumian, J., 2007. Landslide hazardous zoning using hierarchical analysis method (Case study: Chalkarud Tonekabon Water Basin), Journal of Research and Development in Natural Resources, 75, pp. 118- 126 ( In Persian).
  15. Malczewski, J., 2006. GIS-based multi-criteria decision analysis: a survey of the literature. I. J. Geographic Information Sci. 20(7), pp. 703-726.
  16. Guzzetti ,F., Carrarra, A., Cardinali, M., Reichenbach, P., 1999. Landslide hazard evaluation: a review of current techniques and their application in a multi-scale study, Central Italy, Geomorphology, 31, pp. 181–216.
  17. Ghodsipour, H., 2010. Analytical hierarchy process, Amirkabir university publication, seventh edition (In Persian).  
  18. Jamali, A.A., Ashouri, P., Zarekia, S., 2010. Determining and prioritizing of flood spreading suitable sites for qanats, wells and springs recharging in arid region, pastures and desserts of Iran journal, 17 (1), pp. 106- 114 (In Persian).
  19. Dai, F.C., Lee, C.F., Ngai, YY., 2002, Landslide risk assessment and management, an overview, Eng Geo, 64, pp. 65–87.
  20. He, Y., Beighley, R.E., 2008, GIS-based regional landslide susceptibility mapping: a case study in southern California, Earth Surf. Process, Landforms, 33, pp. 380 –393.
  21. Jamali, A.A., Abdolkhani, A., 2009. Preparedness Against Landslide Disasters with Mapping of  Landslide Potential by GIS- SMCE (Yazd-Iran), International Journal of Geo informatics, 5, No. 4, pp. 25-31.
  22. Castellanos, E., Van Westen, C.J., 2005. Development of a system for landslide risk assessment for Cuba, Proceedings International Conference on Landslide Risk Management, May 31–June 3, 2005,Vancouver. Pp. 764.
  23. Sharifi, M.A., Retsios, V., 2003. Site selection for waste disposal through spatial multiple criteria decision analysis, Proceedings of the 3rdInternational conference on decision support for telecommunications and information society DSTIS, 4-6 September, Warsaw, Poland, p. 15.


 

 

 


 



1- استادیار، سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران. *(مسوول مکاتبات)

2- کارشناس ارشد، سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

3- کارشناس ارشد، سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

4- دکتری، ارزیابی و آمایش محیط زیست، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گلستان، ایران.

5- کارشناس ارشد، سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

6- کارشناس ارشد، مدیریت بیابان، دانشکده منابع طبیعی و کویر شناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

1- Assistant Professor, Remote Sensing and GIS, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran. * (Corresponding Author)

2- MSc, Remote Sensing and GIS, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran.

3- MSc, Remote Sensing and GIS, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran.

4- PhD of Environmental Sscience, Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources, Golestan, Iran.

5- MSc, Remote Sensing and GIS, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran.

6- MSc, Arid Land and Desert Management, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran.

1- Spatial Multi-Criteria Evaluation

1- Integration Land and Water Information System

2- Analytical Hierarchy Process

  1. Hassanzadeh Nafuti, M., 2000. Landslide risk zoning in Shalmanroud watershed ( Guilan province). master of degree thesis in watershed field, Tehran university (In Persian).
  2. Shariat Jafari, M., 1996. Landslide, basics and principles of natural slope stability. Sazeh publication, p. 218 ( In Persian).
  3. Nielsen, T.H., Wrigth, R.H., Vlasic, T.C., Spangle, W.E., 1979. Relative slope stability and land-use planning in the San Francisco Bay region, California. US Geological Survey Professional, P. 944.
  4. Haeri, S.M., Samiei, A.H., 1997. The slope of the new zones based on the risk of landslides zonation studies in Mazandaran Province, J. Earth Sci, 6(23), pp. 2-16.
  5. Nezhad Koorki, M., Ownegh, M., Sepehri, A.S., 2005. Landslide hazardous zoning in Golestan watershed Rudbar black, J. Agric. Sci. Nature. Resource, 12(3), pp. 91-99.
  6. Gupta, RP., Joshi, BC., 1989. Landslide hazard zoning using the GIS approach – a case study from the Ramganga catchment, Himalayas, Engineering Geology, 28, pp. 119–131.
  7. Magliulo, P., Di Lisio, A., Russo, F., Zelano, A., 2008. Geomorphology and landslide susceptibility assessment using GIS and bivariate statistics: a case study in southern Italy. Springer Science. Natural Hazards.
  8. Hassanzadeh Nafuti, M., 2010. Multiple models for landslide hazardous zoning, Proceedings of Indian Geotechnical Conference, 16-18 December.
  9. Foster, G. R. 2003., USER’S REFERENCE GUIDE. Revised Universal Soil Loss Equation Version 2, (RUSLE2).
  10. Aleotti ,P., Chowdhury ,R., 1999. Landslide hazard assessment: summary review and new perspectives. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 58, pp. 21– 44.
  11. Feiznia, S., 2000. Landslide hazardous zoning, Journal of Iran’s natural resources, pp. 207- 219.
  12. Ownegh, M. 2005. Landslide hazard zonation and damage watershed pilgrimage Gorgan, research projects, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources.
  13. Azimpour, A., Sadough, H., Dalal oghli, A., Servati, M.R., 2009. Evaluation of AHP model results in landslide hazard zoning ( Case study: Aharchai watershed), Geographic space journal, 26, pp. 71-87 ( In Persian).
  14. Shadfar, S., Yamani, M., Ghodousi, J., Ghayoumian, J., 2007. Landslide hazardous zoning using hierarchical analysis method (Case study: Chalkarud Tonekabon Water Basin), Journal of Research and Development in Natural Resources, 75, pp. 118- 126 ( In Persian).
  15. Malczewski, J., 2006. GIS-based multi-criteria decision analysis: a survey of the literature. I. J. Geographic Information Sci. 20(7), pp. 703-726.
  16. Guzzetti ,F., Carrarra, A., Cardinali, M., Reichenbach, P., 1999. Landslide hazard evaluation: a review of current techniques and their application in a multi-scale study, Central Italy, Geomorphology, 31, pp. 181–216.
  17. Ghodsipour, H., 2010. Analytical hierarchy process, Amirkabir university publication, seventh edition (In Persian).  
  18. Jamali, A.A., Ashouri, P., Zarekia, S., 2010. Determining and prioritizing of flood spreading suitable sites for qanats, wells and springs recharging in arid region, pastures and desserts of Iran journal, 17 (1), pp. 106- 114 (In Persian).
  19. Dai, F.C., Lee, C.F., Ngai, YY., 2002, Landslide risk assessment and management, an overview, Eng Geo, 64, pp. 65–87.
  20. He, Y., Beighley, R.E., 2008, GIS-based regional landslide susceptibility mapping: a case study in southern California, Earth Surf. Process, Landforms, 33, pp. 380 –393.
  21. Jamali, A.A., Abdolkhani, A., 2009. Preparedness Against Landslide Disasters with Mapping of  Landslide Potential by GIS- SMCE (Yazd-Iran), International Journal of Geo informatics, 5, No. 4, pp. 25-31.
  22. Castellanos, E., Van Westen, C.J., 2005. Development of a system for landslide risk assessment for Cuba, Proceedings International Conference on Landslide Risk Management, May 31–June 3, 2005,Vancouver. Pp. 764.
  23. Sharifi, M.A., Retsios, V., 2003. Site selection for waste disposal through spatial multiple criteria decision analysis, Proceedings of the 3rdInternational conference on decision support for telecommunications and information society DSTIS, 4-6 September, Warsaw, Poland, p. 15.