• شماره ركورد
    25486
  • شماره راهنما
    GEOG2 1159
  • عنوان

    ارزيابي آسيب پذيري و آلودگي آبخوان دامنه داران با استفاده از مدل جنگل تصادفي

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    ژئومورفولوژي - ژئومورفولوژي و آمايش محيط
  • دانشكده
    علوم جغرافيايي و برنامه ريزي
  • تاريخ دفاع
    89 ص .
  • صفحه شمار
    1404/07/22
  • استاد راهنما
    مژگان انتظاري
  • استاد مشاور
    دكتر شيما وثوقي , دكترمحمد راهدان مفرد
  • كليدواژه فارسي
    آبخوان دامنه داران , آسيب‌پذيري , جنگل تصادفي , يادگيري ماشين , مديريت منابع آب , توسعه پايدار , تحليل ريسك
  • چكيده فارسي
    آب‌هاي زيرزميني به‌عنوان يكي از مهم‌ترين منابع تأمين آب شرب، كشاورزي و صنعتي در مناطق خشك و نيمه‌خشك ايران، نقشي حياتي در توسعه پايدار ايفا مي‌كنند. در سال‌هاي اخير، افزايش فشارهاي انساني و تغييرات اقليمي موجب افزايش تهديدات كيفي اين منابع شده و ضرورت شناسايي پهنه‌هاي آسيب‌پذير بيش‌ازپيش مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلي اين پژوهش، ارزيابي ميزان آسيب‌پذيري آبخوان دامنه ‌داران با بهره‌گيري از مدل جنگل تصادفي (Random Forest) و تعيين مهم‌ترين متغيرهاي مؤثر بر توزيع فضايي آن است.‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ بدين منظور، مجموعه‌اي از داده‌هاي هيدروژئولوژيكي و محيطي شامل سطح ايستابي، ويژگي‌هاي محيط اشباع (Vadoze) ومحيط غيراشباع (Non-vadoze)، عمق، شيب زمين، جنس و بافت خاك، و هدايت هيدروليك به‌عنوان ورودي مدل در نظر گرفته شد. مدل جنگل تصادفي به دليل توانايي بالا در شناسايي روابط پيچيده و غيرخطي ميان متغيرها و نيز قابليت دسته‌بندي دقيق كلاس‌هاي آسيب‌پذيري، انتخاب گرديد. ارزيابي دقت مدل با استفاده از شاخص ROC-AUC عدد 0.91 را نشان داد كه بيانگر كارايي و دقت بسيار بالاي مدل در پيش‌بيني پهنه‌هاي آسيب‌پذير است. بررسي اهميت نسبي متغيرها نشان داد كه نوع و بافت خاك و همچنين ويژگي‌هاي محيط اشباع بيشترين تأثير را در افزايش آسيب‌پذيري ايفا مي‌كنند؛ در حالي كه متغيرهايي مانند هدايت هيدروليك و شيب زمين كمترين نقش را در تبيين تغييرات فضايي آسيب‌پذيري داشته‌اند. بر اساس اين نتايج، مي‌توان نتيجه گرفت كه توجه به ويژگي‌هاي زمين‌شناسي و خاك‌شناسي منطقه در كنار شرايط هيدروژئولوژيكي، براي مديريت صحيح منابع آب زيرزميني امري ضروري است. يافته‌هاي اين پژوهش مي‌تواند مبناي تصميم‌گيري مديران منابع آب در زمينه مديريت برداشت، تخصيص بهينه منابع، اعمال سياست‌هاي حفاظتي، و توسعه استراتژي‌هاي پايدار براي كاهش ريسك آلودگي آبخوان‌ها قرار گيرد. در نهايت، نتايج تحقيق حاضر بر كارآمدي مدل‌هاي يادگيري ماشين به‌ويژه جنگل تصادفي در تحليل ريسك آلودگي و مديريت پايدار منابع آب زيرزميني در مقياس حوضه‌اي تأكيد مي‌كند.
  • كليدواژه لاتين
    Damaneh-Daran aquifer , vulnerability , Random Forest , machine learning , water resource management , sustainable development , risk analysis
  • عنوان لاتين
    Assessment of Pollution an‎d Vulnerability of Damaneh Daran Aquifers with Ran‎dom Forest Model
  • گروه آموزشي
    جغرافياي طبيعي
  • چكيده لاتين
    Groundwater, as one of the most important sources of drinking, agricultural, an‎d industrial water in the arid an‎d semi-arid regions of Iran, plays a vital role in sustainable development. In recent years, increasing human pressures an‎d climate change have intensified the threats to the quality of these resources, making the identification of vulnerable zones more critical than ever. The main objective of this study is to assess the vulnerability of the Daman‎daran aquifer using the Ran‎dom Forest model an‎d to identify the most influential variables affecting its spatial distribution.For this purpose, a set of hydrogeological an‎d environmental data, including water table level, characteristics of the saturated (vadose) an‎d unsaturated (non-vadose) zones, depth, lan‎d slope, soil type an‎d texture, an‎d hydraulic conductivity, were considered as model inputs. The Ran‎dom Forest model was selec‎ted due to its high capability in capturing complex an‎d nonlinear relationships among variables an‎d its ability to accurately classify vulnerability classes. Model accuracy assessment using the ROC-AUC index yielded a value of 0.91, indicating the model’s high efficiency an‎d precision in predicting vulnerable zones.The analysis of relative variable importance revealed that soil type an‎d texture, along with the characteristics of the saturated zone, have the greatest influence on increasing vulnerability, whereas variables such as hydraulic conductivity an‎d lan‎d slope played a minimal role in explaining the spatial variability of vulnerability. Based on these results, it can be concluded that attention to the geological an‎d pedological characteristics of the region, alongside hydrogeological conditions, is essential for proper groundwater resource management.The findings of this study can provide a basis for decision-making by water resource managers in areas such as extraction management, optimal resource allocation, implementation of protective policies, an‎d development of sustainable strategies to reduce the risk of aquifer contamination. Ultimately, the results of the present research emphasize the effectiveness of machine learning models, particularly Ran‎dom Forest, in analyzing contamination risk an‎d promoting sustainable groundwater management at the basin scale.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    151956
  • نويسنده

    ماهراني برزاني، سارا