شماره ركورد
23821
شماره راهنما
GEOG2 1106
عنوان
مدل سازي خطر گردوغبار با استفاده از الگوريتم هاي يادگيري ماشين پشتيبان- مطالعه موردي استان اصفهان
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
ژئومورفولوژي - ژئومورفولوژي و آمايش محيط
دانشكده
علوم جغرافيايي و برنامه ريزي
تاريخ دفاع
بهمن ماه 1402
صفحه شمار
95 ص.
استاد راهنما
مژگان انتظاري نجف آبادي
استاد مشاور
مريم ميراكبري
كليدواژه فارسي
گرد و غبار , يادگيري ماشين , BRT , استان اصفهان
چكيده فارسي
گرد و غبار از مخاطرات طبيعي رايج در مناطق خشك و نيمه خشك بوده كه طي سالهاي اخير به عنوان يك چالش زيست محيطي در اين مناطق محسوب ميشود. پديده گرد و غبار تحت تاثير مستقيم و غيرمستقيم پارامترهاي متعددي بوده كه در اين ميان پارامترهاي اقليمي و ادافيكي از عوامل مهم تاثير گذار بر اين پديده ميباشد. بدين منظور در اين پژوهش به دليل اهميت پديده گرد وغبار به مدلسازي خطر اين پديده در استان اصفهان پرداخته شده است. استان اصفهان به عنوان منطقهاي با اقليم خشك و نيمه خشك و همجوار بودن با مناطق بياباني از اين پديده مستثني نبوده و در طول سال تحت تاثير رخدادهاي گرد و غبار قرار ميگيرد. لذا پرداختن به وقايع گرد و غبار و مدلسازي آن در راستاي شناسايي مناطق حساس از اهميت بالايي در اين استان برخوردارميباشد. بدين جهت مدلهاي يادگيري ماشين به عنوان ابزاري قدرتمند جهت مدلسازي اين پديده و شناسايي مناطق حساس به كاربرده شد. جهت ارزيابي وقايع گرد و غبار، كدهاي ساعتي معرف گرد و غبار طي دوره آماري 1995 -2021 استفاده شد. همچنين نقشههاي كاربري اراضي، خاكشناسي، زمين شناسي، پوشش گياهي شاخص (NDVI) بارندگي، دماي متوسط، رطوبت نسبي، سرعت باد حداكثر و رطوبت توپوگرافي، به عنوان عوامل موثر بر پديده گرد و غبار در سطح استان تهيه گرديد. الگوريتمهاي يادگيري ماشين شامل SVM، BRT، Glm و Glmpoly جهت مدلسازي خطر گرد و غبار به كار برده شد. منحني راك ROC)) نيز جهت مقايسه مدلهاي يادگيري ماشين مورد استفاده قرار گرفت. نتايج حاصل از مدلسازي نشان داد سطح زيرمنحني مدلهاي BRT و Glm بترتيب بيشترين و كمترين مقدار را دارا ميباشند كه حاكي از عملكرد بهتر مدل BRT نسبت به ساير مدلها ميباشد. لذا نتايج حاصل از اين مدل به عنوان نقشه خطر گرد و غبار در استان اصفهان در نظر گرفته شد. بطوريكه براين اساس نيمه شرقي استان از خطر بالاتري نسبت به بخش غربي و ساير نواحي برخوردار ميباشد.
كليدواژه لاتين
Dust and sandstorms , machine learning , BRT , Isfahan province
عنوان لاتين
Modeling dust risk using machine learning algorithms - a case study of Isfahan province
گروه آموزشي
جغرافياي طبيعي
چكيده لاتين
Dust and sandstorms are common natural hazards in arid and semi-arid regions, posing an environmental challenge in recent years. The phenomenon of dust and sandstorms is influenced by various direct and indirect parameters, with climatic and edaphic factors being crucial among them. In this regard, this research focuses on modeling the risk of this phenomenon in Isfahan province due to its importance. Isfahan province, characterized by a dry and semi-dry climate and being adjacent to desert areas, is not exempt from this phenomenon and is under the influence of dust and sandstorm events throughout the year. Therefore, addressing dust and sandstorm events and modeling them to identify sensitive areas is of great importance in this province.
For this purpose, machine learning models were employed as powerful tools for modeling this phenomenon and identifying sensitive areas. Hourly dust event codes from the statistical period of 1995 to 2021 were used for evaluating dust and sandstorm events. Additionally, maps of land use, soil science, geology, vegetation cover (NDVI index), precipitation, average temperature, relative humidity, maximum wind speed, and topographic humidity were prepared as influential factors on the dust and sandstorm phenomenon at the provincial level.
Machine learning algorithms, including SVM, BRT, Glm, and Glmpoly, were used for modeling the risk of dust and sandstorms. The Receiver Operating Characteristic (ROC) curve was also used to compare the performance of the machine learning models. The results of the modeling showed that the area under the curve for BRT and Glm models had the highest and lowest values, respectively, indicating better performance of the BRT model compared to other models. Consequently, the results of this model were considered for creating a map of dust and sandstorm risk in Isfahan province, revealing a higher risk in the eastern half compared to the western part and other regions.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
35647
نويسنده