مدل‌سازی تلفیقی فرسایش آبی و بادی با استفاده از روش‌های یادگیری ماشین

Abstract

فرسایش خاک توسط آب و باد یکی از بزرگ‌ترین تهدیدهای زیست‌ محیطی در سراسر جهان است که دارای پیامدهای منفی بر روی اکوسیستم‌های انسانی و طبیعی است. در این پژوهش با استفاده از دو مدل یادگیری ماشین نسبت به مدل‌سازی مکانی هم‌زمان فرسایش آبی و بادی در حوزه آبخیز بختگان استان فارس پرداخته شد. جهت این امر، به ترتیب 20 و 16 فاکتور تاثیرگذار بر فرسایش آبی و بادی انتخاب گردید. در مرحله قبل از مدل‌سازی از روش انتخاب ویژگی رگرسیون چند-متغیره اسپیلاین تطبیقی و تست هم‌‌خطی استفاده شد. در مرحله بعد از دو روش یادگیری ماشین جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان جهت مدل‌سازی فرسایش استفاده گردید. ارزیابی عملکرد مدل‌ها با استفاده از منحنی مشخصه عملکرد انجام شد. بر پایه نتایج، مقادیر سطح زیر منحنی مشخصه عملکرد برای نقشه فرسایش بادی تهیه شده بوسیله مدل جنگل تصادفی 99 و نقشه فرسایش آبی تولید‌شده به‌وسیله مدل ماشین بردار پشتیبان برابر 96 می‌باشد. در انتها نیز دو نقشه فرسایش بادی و آبی تلفیق گردید و نتایج نشان داد که بیش‌ترین درصد مساحت مربوط به حساسیت کم در فرسایش آبی و حساسیت خیلی زیاد در فرسایش بادی می‌باشد که 18 درصد منطقه را دربر می‌گیرد. یافته‌های حاصل از این پژوهش می‌تواند به‌عنوان اطلاعات پایه به برنامه‌ریزان مدیران به‌منظور ارزیابی، برنامه‌ریزی، مدیریت، استفاده پایدار و حفاظت از منابع خاکی حوزه بختگان کمک نماید.