مقدمه خاک بخشی مهم از فرآیندهای زمین‌شناسی، هیدرولوژیکی، بیولوژیکی و محیط‌زیستی بوده و همواره در معرض تغییر و تبدیل است. افزایش تقاضا برای کالا، خدمات و نیازهای پایه بویژه در کشورهای توسعه نیافته و در حال توسعه فشار زیادی بر لایه‌های بالایی خاک وارد می‌کند. در مقیاس جهانی، فرسایش خاک از مهمترین پدیده‌های طبیعی است که مناظر را تغییر می‌دهد. فرسایش خاک اثرات درون‌منطقه‌ای و برون‌منطقه‌ای فراوانی دارد. فرسایش کیفیت و کمیت خاک را کاهش داده و یک فرآیند طبیعی و انسانی بوده که بسیاری از کشورهای جهان را تحت تأثیر قرار داده است. یکی از مهمترین رخساره‌های فرسایشی رخساره هزاردره یا بدلند است. رخساره فرسایشی هزاردره معمولاً به مناطق با رسوبات سست و غیرمتراکم، پوشش گیاهی بسیار ضعیف یا فاقد پوشش گیاهی که به دلیل تراکم بالای شیارها و بریدگی‌ها برای کشاورزی غیرقابل‌استفاده است اشاره می‌کند. فرسایش هزاردره در نتیجه برهم‌کنش عوامل مؤثر از قبیل اقلیم، هیدرولوژی، زمین‌شناسی و خصوصیات خاک، توپوگرافی، کاربری اراضی و پوشش گیاهی است. با توجه به اینکه فرسایش خاک یک فرآیند بسیار پیچیده و تحت تأثیر خصوصیات سطح زمین، نوع خاک و دیگر فاکتورهای محیط‌زیستی است، بررسی کمی و تهیه نقشه‌های حساسیت‌پذیری فرسایش امری بحث برانگیز است. هدف اصلی این پژوهش تهیه نقشه حساسیت‌پذیری فرسایش هزاردره با استفاده از مدل ارزش اطلاعات و مدل تلفیقی ارزش اطلاعات-AHP است. حوزه آبخیز فیروزکوه به این دلیل انتخاب شد که رخساره فرسایش هزاردره مهمترین نقش را در فرسایش خاک این حوضه به دلیل وضعیت اقلیمی، هیدرولوژیکی، توپوگرافی، کاهش پوشش گیاهی و همچنین وجود سازندهای مستعد فرسایش دارد. مواد و روش‌ها ابتدا نقشه پراکنش فرسایش هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و پیمایش زمینی تهیه شد. با استفاده از نقاط و خطوط ارتفاعی موجود در نقشه‌های توپوگرافی تهیه شده از سازمان نقشه‌برداری کشور، نقشه مدل رقومی ارتفاع (DEM) تهیه شد. نقشه‌های جهت شیب، درجه شیب، انحناء سطح، شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) و طبقات ارتفاع با استفاده از نقشه DEMو در محیط نرم‌افزارهای ArcGIS10.3و SAGA-GISبه دست آمد. نقشه کاربری اراضی حوزه آبخیز فیروزکوه با استفاده از تصاویر لندست 8 و با روش تلفیقی به دست آمد. برای تهیه نقشه مشخصات مربوط به خاک 30 نمونه خاک برداشت و در آزمایشگاه بررسی شد. نقشه زمین‌شناسی منطقه نیز از نقشه زمین‌شناسی ایران با مقیاس 1:100000 استخراج شد. نقشه‌های فاصله از رودخانه نیز در محیط ArcGIS10.3تهیه شد. نقشه بارش متوسط سالانه با استفاده از داده‌های بارش ایستگاه‌های هواشناسی تهیه شد. وزن مربوط به طبقات هر یک از عوامل مؤثر با استفاده از مدل ارزش اطلاعات محاسبه شد. مدل AHPنیز برای اولویت‌بندی عوامل مؤثر استفاده شد. وزن به دست آمده از هر دو مدل در هم ضرب شد و وزن نهایی با استفاده از مدل تلفیقی محاسبه شد. با جمع کردن وزن‌ها، نقشه نهایی حساسیت فرسایش هزاردره تهیه شد. در آخرین مرحله، منحنی ROC و سطح زیر منحنی برای ارزیابی دقت مدل‌ها استفاده شد. نتایج و بحث برای اولویت‌بندی عوامل مؤثر بر حساسیت‌پذیری فرسایش هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه از مدل AHP استفاده شد. نتایج نشان داد که درجه شیب، زمین‌شناسی، ارتفاع، و فاصله از رودخانه بیشترین تأثیر را بر وقوع فرسایش هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه دارند. وزن طبقات مربوط به عوامل مؤثر با استفاده از مدل ارزش اطلاعات محاسبه شد. نتایج نشان داد که بیشترین وزن ارزش اطلاعات مربوط به شیب بالای 35 درجه، سازندهای مارن، آهک و شیل، طبقه ارتفاعی 1712 تا 2286، جهت شمال غربی، درصد رس بالای 25 درصد، کاربری مرتع و فاصله کمتر از 1150 متر تا رودخانه است. برای تهیه نقشه حساسیت فرسایش هزاردره از دو مدل ارزش اطلاعات و مدل تلفیقی استفاده شد. ارزیابی دقت مدل‌ها با استفاده از منحنی ROCو سطح زیر این منحنی انجام شد. میزان سطح زیر منحنی برای مدل ارزش اطلاعات و مدل تلفیقی به ترتیب 684/0 و 811/0 بهدست آمد. این نتایج نشان می‌دهد برای تهیه نقشه حساسیت‌پذیری فرسایش هزاردره مدل ارزش اطلاعات متوسط و مدل تلفیقی خیلی خوب است. برای بررسی حساسیت‌پذیری کلی حوزه آبخیز مساحت طبقات حساسیت خیلی زیاد، زیاد، متوسط و کم محاسبه شد. در مدل تلفیقی مساحت طبقات حساسیت زیاد و خیلی زیاد، 44 درصد (640 کیلومترمربع) از حوزه آبخیز فیروزکوه را شامل می‌شود. نتیجه‌گیری در این پژوهش، مدل‌های ارزش اطلاعات و تلفیقی برای اولویت‌بندی عوامل مؤثر بر وقوع فرسایش هزاردره و تهیه نقشه حساسیت‌پذیری فرسایش هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه مورد استفاده قرار گرفت. یازده عامل مؤثر شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، TWI، انحنای سطح، بارش، کاربری اراضی، زمین‌شناسی، فاصله از رودخانه، درصد رس، pH خاک انتخاب شده و به عنوان لایه‌های مکانی وارد محیط GIS شدند. برای بررسی اهمیت عوامل مؤثر و اولویت‌بندی آن‌ها از روش AHP استفاده شد. نتایج بررسی اهمیت عوامل مؤثر نشان داد که درجه شیب و زمین‌شناسی بیشترین تأثیر را بر وقوع فرسایش هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه دارند. همچنین مدل‌های ارزش اطلاعات و تلفیقی کارایی قابل قبولی برای تهیه نقشه حساسیت‌پذیری فرسایش هزاردره در منطقه مورد مطالعه نشان دادند. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که حدود 44 درصد (640 کیلومترمربع) از منطقه مورد مطالعه حساسیت زیاد و خیلی زیاد نسبت به فرسایش هزاردره دارند، بنابراین کنترل و مدیریت این پدیده در حوزه آبخیز فیروزکوه امری ضروری است. فرسایش هزاردره یکی از مهمترین منابع تولید رسوب در منطقه بوده و برنامه‌ریزان باید در تصمیم‌گیری‌های خود به این موضوع توجه کنند. نقشه حساسیت فرسایش هزاردره یک ابزار مهم برای بهبود مدیریت مناطق فرسایشی در آینده و دیگر مناطق تحت تأثیر فرسایش در حوزه آبخیز فیروزکوه است.
Mohammady M, Amiri M. Prioritizing Effective Factors and Badland Erosion Susceptibility Assessment Using Synthetic Model of Information Value and AHP. jwmseir 2024; 18 (66) : 4 URL: http://jwmsei.ir/article-1-1156-fa.html
محمدی مجید، امیری مجتبی. اولویت‌بندی عوامل مؤثر و تحلیل حساسیت‌پذیری فرسایش هزاردره با استفاده از مدل تلفیقی ارزش اطلاعات و AHP. مجله علوم ومهندسی آبخیزداری ایران. 1403; 18 (66) :38-48
به اطلاع کلیه نویسندگان ، محققین و داوران محترم می رساند:با عنایت به تصمیم هیئت تحریریه مجله علمی پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری فرمت تهیه مقاله به شکل پیوست در بخش راهنمای نویسندگان تغییر کرده است. در این راستا، از تاریخ ۱۴۰۳/۰۱/۲۱ کلیه مقالات ارسالی فقط در صورتی که طبق راهنمای نگارش جدید تنظیم شده باشد مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
