شماره ركورد
24216
شماره راهنما
GEOG2 1122
عنوان
ارزيابي و مقايسه ي مدلهاي مختلف دادهكاوي جهت شناسايي مناطق خطر فرسايش آبكندي (منطقه مورد مطالعه: حوضه آبخيز ميان آب استان خوزستان)
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
سنجش از دور و سيستم اطلاعات جغرافيايي- سيستم اطلاعات جغرافيايي
دانشكده
علوم جغرافيايي و برنامه ريزي
تاريخ دفاع
1403/10/23
صفحه شمار
121 ص.
استاد راهنما
دكتر رضا ذاكرينژاد
كليدواژه فارسي
فرسايش آبكندي , حوضه ميان آب , CART , SVM , MaxEnt , XGBoost , رم افزار R
چكيده فارسي
فرسايش خاك يكي از مهمترين چالشهاي زيستمحيطي در جهان است كه منجر به تخريب اراضي، كاهش حاصلخيزي و افزايش رسوب ميشود. فرسايش آبكندي به عنوان يكي از انواع فرسايش، با ايجاد خندقها و آبراهههاي عميق، خسارات جبرانناپذيري به اراضي كشاورزي و منابع طبيعي وارد ميكند. در اين پژوهش، به منظور شناسايي مناطق مستعد فرسايش آبكندي و مقايسه عملكرد مدلهاي مختلف دادهكاوي، حوضه آبخيز ميان آب در استان خوزستان به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. در ابتدا، موقعيت خندقهاي موجود با استفاده از تصاوير ماهوارهاي، نرمافزار گوگل ارث و GPS به صورت ميداني ثبت گرديد. سپس 19 پارامتر موثر بر فرسايش آبكندي شامل شاخصهاي توپوگرافي (شيب، جهت شيب، ارتفاع، طول شيب و ناهمواري)، شاخصهاي پوشش گياهي (NDVI, SAVI, RVI, TGSI)، بافت خاك، فاصله از جاده، كاربري اراضي، سنگشناسي، فرسايشپذيري خاك و شاخصهاي هيدرولوژي (رطوبت توپوگرافي، قدرت جريان، تراكم زهكشي، فرسايندگي بارش و فاصله از رودخانه) استخراج شدند. در ادامه مدلهاي CART، MAXENT، SVM و XGBoost براي پهنهبندي خطر فرسايش آبكندي مورد استفاده قرار گرفتند. 70 درصد از دادهها براي آموزش و 30 درصد براي اعتبارسنجي مدلها استفاده شد. معيارهاي ارزيابي دقت شامل MSE، MAD، RMSE و ضريب تعيين (R²) بودند. نتايج نشان داد كه مدل XGBoost با بالاترين ضريب تعيين (0.902) و ضريب همبستگي 0.95 بهترين عملكرد را در پيشبيني فرسايش آبكندي داشته است. پس از آن،مدل MaxEnt با مقدار AUC برابر 0.909 بهترين عملكرد را ثبت كرده،سپس SVM و در نهايت مدل CART در رتبههاي بعدي قرار گرفتند. بر اساس نتايج، پارامترهاي كاربري اراضي، پوشش گياهي و بافت خاك بيشترين تأثير را در وقوع و گسترش فرسايش آبكندي در منطقه مورد مطالعه دارند. مناطق پرخطر فرسايش آبكندي عمدتاً در بخشهاي نيمهشرقي و جنوبشرقي حوضه آبخيز قرار دارند كه 4.11 درصد از مساحت كل حوزه را شامل ميشوند.
كليدواژه لاتين
Gully Erosion , Mian-Ab watershed , CART , SVM , MaxEnt , XGBoost
عنوان لاتين
evaluation and Comparison of Different Data Mining Models to Identify Risk Areas to Gully Erosion (Case Study: Mian-Ab Watershed of Khuzestan Province)
گروه آموزشي
جغرافياي طبيعي
چكيده لاتين
Soil erosion is a major environmental challenge worldwide, leading to land degradation, reduced fertility, and increased sedimentation. Gully erosion, as a specific type of water erosion, causes significant environmental and economic damage through the formation of deep gullies and channels. This study aimed to identify gully erosion susceptibility areas and compare the performance of different data mining models in the Mian-Ab watershed, Khuzestan Province, Iran. Initially, the locations of existing gullies were recorded using satellite imagery, Google Earth, field work and GPS. Subsequently, 19 parameters influencing gully erosion were extracted, including topographic indices (slope, aspect, elevation, LS factor, and terrain roughness), vegetation indices (NDVI, SAVI, RVI, TGSI), soil texture, distance to roads, land use, lithology, soil erodibility, and topographical indices (topographic wetness index, stream power index (SPI), drainage density, rainfall erosivity, and distance to rivers). Four models, namely CART, MAXENT, SVM, and XGBoost, were employed for gully erosion susceptibility mapping. A 70/30 split was used for training and validating the models. Performance was evaluated using MSE, MAD, RMSE, and the coefficient of determination (R²). The results indicated that the XGBoost model achieved the highest accuracy with an R² of 0.902 and a correlation coefficient of 0.95. The MaxEnt model with an AUC of 0.909, followed by SVM and CART, showed relatively lower performance. Based on the findings, land use, vegetation cover, and soil texture were the most influential factors in gully erosion occurrence and development. High-risk areas for gully erosion were primarily concentrated in the eastern and southeastern parts of the watershed, comprising 4.11% of the total area.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
118406
نويسنده