تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تهیه نقشه حساسیت سیلاب و احتمال وقوع آن با استفاده از مدل آنتروپی شانون (مطالعه موردی حوضه آبخیز رودخانه فیروزآباد)

نویسنده
محمدابراهیم عفیفی
دانشیار ژئوموفولوژی، گروه جغرافیا، دانشگاه آزاد اسلامی، لارستان، ایران
10.61186/jgs.24.75.2
چکیده
در بین مخاطرات طبیعی بدون شک سیلاب به عنوان یک بلای طبیعی شناخته شده است . در این تحقیق از مدل آنتروپی شانون جهت تهیه نقشه حساسیت به وقوع سیل استفاده شده است که ابتدا 34 نقطه سیلابی حوضه آبخیر فیروزآباد انتخاب گردید و سپس این 34 نقطه به دو گروه طبقه بندی گردیده اند . که 22 نقطه ، 65 درصد از موقعیت نقاط برای آموزش و مدلسازی و 12 نقطه ، 35 درصد از موقعیت نقاط که در مدلسازی به کار گرفته نشده اند برای اعتبار سنجی مورد استفاده قرار گرفته اند .که ابتدا به تهیه نقشه موقعیت سیل ها پرداخته شد و سپس 10 فاکتور ، شیب ، جهت شیب ، لیتولوژی ، کاربری اراضی ، NDVI ، SPI ، TWI ، طبقات ارتفاعی ، بارندگی و فاصله از رودخانه بعنوان عوامل موثر در وقوع سیل در حوضه آبخیز فیروزآباد انتخاب شدند . اولویت بندی عوامل موثر در وقوع سیل توسط شاخص آنتروپی شانون نشان داد که لایه های NDVI ( 03 / 2 ) ، بارندگی ( 00 / 2 ) ، فاصله از رودخانه ( 89 / 1 ) ، SPI ( 385 / 1 ) ، طبقات ارتفاعی ( 999 / 0 ) ، شیب با وزن ( 932 / 0 ) ، لیتولوژی ( 478 / 0 ) ، TWI ( 379 / 0 ) ، و کاربری اراضی ( 280 / 0 ) ، جهت شیب ( 184 / 0 ) به ترتیب دارای بیشترین تا کمترین تاثیر بر وقوع سیل می باشند . بر اساس نتایج منحنی ROC برای میزان پیش بینی مقدار سطح زیر منحنی با 35 درصد داده های اعتبارسنجی برابر ( 42 / 91 درصد ) و برای میزان موفقیت با 65 درصد داده های آموزش برابر ( 53 / 92 درصد ) می باشد .
کلیدواژه‌ها
مدل آنتروپی شانون
حساسیت به وقوع سیل
حوضه آبخیز
رودخانه فیروزآباد

عنوان مقاله English

Preparation of flood susceptibility map and its occurrence probability using Shannon entropy model (case study of Firoozabad river basin)

نویسنده English

mohammad ebrahim afifi
Associate Professor of Geomorphology, Department of Geography, Islamic Azad University, Larestan, Iran
چکیده English

Among the natural hazards, without a doubt, the flood is known as a natural disaster. In this research, Shannon entropy model was used to prepare a flood sensitivity map. First, 34 flood watersheds were selected from Firoozabad basin, and then these 34 points were classified into two groups. With 22 points, 65 percent of the points for training and modeling, and 12 points, 35 percent of the locations that were not used in modeling were used for validation. First, a map of the status of the floods was developed and Then, 10 factors, slope, tilt, lithology, land use, NDVI, SPI, TWI, altitudes, rainfall and distances from the river were selected as flood factors in Firoozabad basin. Prioritizing the effective factors in the occurrence of flood by Shannon entropy index showed that the NDVI layers (2.03), rainfall (0.00), distance from the river (1.89), SPI (385.1), elevation classes (999 (0/19), gradient with weight (0,932), lithology (478/0), TWI (379/0), and land use (280/0), respectively (0/184) have the highest and the least impact Flood events. Based on the results of the ROC curve, the predicted surface area under the curve with 35% of the validation data is equal (91.42%) and for the success rate with 65% of the equal education data (92.53%).

کلیدواژه‌ها English

Shannon Entropy Model
Flood Susceptibility
Watershed
Firoozabad River
پورخسروانی، محمد. پربار، زهرا. مغتنی رحیمی، بهرام (1396) ارزیابی مکان‌های بهینه جهت دفن زباله‌های شهری، فصلنامه پژوهش‌های برنامه‌ریزی شهری دانشگاه تهران، شماره 2، ص 337 - 356.
پورخسروانی، محمد. پربار، زهرا. مغتنی رحیمی، بهرام (1396) ارزیابی مکان‌های بهینه جهت دفن زباله‌های شهری، فصلنامه پژوهش‌های برنامه‌ریزی شهری دانشگاه تهران، شماره 2، ص 337 - 356.
پور قاسمی، حسن. مرادی، حسین. فاطمی عقدا، مژگان (1392) اولویت‌بندی عوامل مؤثر بر وقوع زمین‌لغزش و پهنه‌بندی حساسیت آن، مجله علوم آب‌وخاک، دوره 18، شماره 70، صفحات 181 - 192.
پور قاسمی، حسن. مرادی، حسین. فاطمی عقدا، مژگان (1392) اولویت‌بندی عوامل مؤثر بر وقوع زمین‌لغزش و پهنه‌بندی حساسیت آن، مجله علوم آب‌وخاک، دوره 18، شماره 70، صفحات 181 - 192.
شریفی پیچون، مصطفی. پرنون، پروین (1397) ارزیابی و تحلیل فضایی سیل گیری رودخانه قره بسو با استفاده از منطق فازی در GIS، مجله مخاطرات محیط طبیعی، دوره هفتم، شماره 15، 30 - 17.
شریفی پیچون، مصطفی. پرنون، پروین (1397) ارزیابی و تحلیل فضایی سیل گیری رودخانه قره بسو با استفاده از منطق فازی در GIS، مجله مخاطرات محیط طبیعی، دوره هفتم، شماره 15، 30 - 17.
قهرودی، منیژه (1391) ارزیابی آسیب‌پذیری ناشی از سیلاب در شهر تهران، فصلنامه علمی امداد و نجات، سال چهارم، شماره 3.
قهرودی، منیژه (1391) ارزیابی آسیب‌پذیری ناشی از سیلاب در شهر تهران، فصلنامه علمی امداد و نجات، سال چهارم، شماره 3.
قنواتی، علی (1392) پهنه‌بندی سیلاب شهر کرج با استفاده از منطق فازی، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 8، 131 - 113.
قنواتی، علی (1392) پهنه‌بندی سیلاب شهر کرج با استفاده از منطق فازی، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 8، 131 - 113.
طاهری بهبهانی، محسن. بزرگ‌زاده، مرضیه (1375) سیلاب‌های شهری، انتشارات مرکز تحقیقات مسکن و معماری ایران، تهران.
طاهری بهبهانی، محسن. بزرگ‌زاده، مرضیه (1375) سیلاب‌های شهری، انتشارات مرکز تحقیقات مسکن و معماری ایران، تهران.
مصطفی زاده، وحید. صفریان زنگور، وحید. حاجی، خلیل (1397) تحلیل الگو و شرایط وقوع بارش‌های منجر به سیل در سال‌های 1383 تا 1393 در شهرستان گرمی استان اردبیل، مجله مخاطرات محیط طبیعی، دوره هفتم، شماره 15، 106 - 89.
مصطفی زاده، وحید. صفریان زنگور، وحید. حاجی، خلیل (1397) تحلیل الگو و شرایط وقوع بارش‌های منجر به سیل در سال‌های 1383 تا 1393 در شهرستان گرمی استان اردبیل، مجله مخاطرات محیط طبیعی، دوره هفتم، شماره 15، 106 - 89.
موسوی، محمد. نگهبان، سعید. رخشانی مقدم، حسن. حسین زاده، مریم (1395) ارزیابی و پهنه‌بندی سیل‌خیزی با استفاده از منطق فازی TOPSIS در محیط GIS (مطالعه موردی: حوضه آبخیز شهر باغ‌ملک)، مجله مخاطرات محیط طبیعی، سال پنجم، شماره دهم، 98 - 79.
موسوی، محمد. نگهبان، سعید. رخشانی مقدم، حسن. حسین زاده، مریم (1395) ارزیابی و پهنه‌بندی سیل‌خیزی با استفاده از منطق فازی TOPSIS در محیط GIS (مطالعه موردی: حوضه آبخیز شهر باغ‌ملک)، مجله مخاطرات محیط طبیعی، سال پنجم، شماره دهم، 98 - 79.
نوحانی ابراهیم دارابی فریبا معروفی نیا ادریس 1395 ارزیابی مدل آنتروپی شانون در تهیه شکل اساسی و احتمال وقوع سیل در حوضه آبخیز هراز مجله مخاطرات محیط طبیعی سال پنجم شماره دهم زمستان 1395
نوحانی ابراهیم دارابی فریبا معروفی نیا ادریس 1395 ارزیابی مدل آنتروپی شانون در تهیه شکل اساسی و احتمال وقوع سیل در حوضه آبخیز هراز مجله مخاطرات محیط طبیعی سال پنجم شماره دهم زمستان 1395
عفیفی محمدابراهیم 1395 ارزیابی پتانسیل فرونشست زمین و عوامل مؤثر بر آن مطالعه موردی دشت سیدان فاروف مجله پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی شماره 12 سال 1395
عفیفی محمدابراهیم 1395 ارزیابی پتانسیل فرونشست زمین و عوامل مؤثر بر آن مطالعه موردی دشت سیدان فاروف مجله پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی شماره 12 سال 1395
عفیفی محمدابراهیم 1391 هیدروژئومورفولوژی حوضه آبریز دشت گرو استان هرمزگان مجله فصلنامه جغرافیایی سرزمین شماره 35 سال 1391
عفیفی محمدابراهیم 1391 هیدروژئومورفولوژی حوضه آبریز دشت گرو استان هرمزگان مجله فصلنامه جغرافیایی سرزمین شماره 35 سال 1391
عفیفی محمدابراهیم 1392 مخاطرات ژئومورفولوژیک محور شیراز کازرون و پهنه‌بندی خطر با استفاده از GIS همایش سراسری کشاورزی و منابع طبیعی پایدار سال اول 1392
عفیفی محمدابراهیم 1392 مخاطرات ژئومورفولوژیک محور شیراز کازرون و پهنه‌بندی خطر با استفاده از GIS همایش سراسری کشاورزی و منابع طبیعی پایدار سال اول 1392
عفیفی محمدابراهیم 1394 بحران‌های محیط طبیعی ایران انتشارات پیروز 1394
عفیفی محمدابراهیم 1394 بحران‌های محیط طبیعی ایران انتشارات پیروز 1394
یمانی، مجتبی. عنایتی، محمد (1384) ارتباط ویژگی‌های ژئومرفولوژیک حوضه‌ها و قابلیت سیل‌خیزی (تجزیه‌وتحلیل داده‌های سیل از طریق مقایسه ژئومرفولوژیک حوضه‌های فشند و بهجت‌آباد). پژوهش‌های جغرافیایی شماره 54، زمستان.
یمانی، مجتبی. عنایتی، محمد (1384) ارتباط ویژگی‌های ژئومرفولوژیک حوضه‌ها و قابلیت سیل‌خیزی (تجزیه‌وتحلیل داده‌های سیل از طریق مقایسه ژئومرفولوژیک حوضه‌های فشند و بهجت‌آباد). پژوهش‌های جغرافیایی شماره 54، زمستان.
Afifi mohammad Ebrahim 2017 Application of GIS for Flood Zoning Hazard in Shiraz International Journal of Ecology & Development number 22
Afifi mohammad Ebrahim 2017 Application of GIS for Flood Zoning Hazard in Shiraz International Journal of Ecology & Development number 22
Khosravi, K., Pourghasemi, H.R., Chapi, K. Bahri, M. 2016. Environ Monit Assess, 188: 656. doi:10.1007/s10661-016-5665-9. [DOI:10.1007/s10661-016-5665-9] [PMID]
Khosravi, K., Pourghasemi, H.R., Chapi, K. Bahri, M. 2016. Environ Monit Assess, 188: 656. doi:10.1007/s10661-016-5665-9. [DOI:10.1007/s10661-016-5665-9] [PMID]
Tehrany, M.S., Lee, M.J., Pradhan, B., Jebur, M.N., Lee, S. 2014b. Flood susceptibility mapping using integrated bivariateand multivariate statistical models. Environ. Earth sci. 72(10): 4001-4015. [DOI:10.1007/s12665-014-3289-3]
Tehrany, M.S., Lee, M.J., Pradhan, B., Jebur, M.N., Lee, S. 2014b. Flood susceptibility mapping using integrated bivariateand multivariate statistical models. Environ. Earth sci. 72(10): 4001-4015. [DOI:10.1007/s12665-014-3289-3]
Tehrany, M.S., Pradhan, B., Jebur, M.N., 2015b. Flood susceptibility analysis and its verification using a novel ensemble support vector machine and frequency ratio method. Stoch Environ Res Risk Assess 29:1149-1165. [DOI:10.1007/s00477-015-1021-9]
Tehrany, M.S., Pradhan, B., Jebur, M.N., 2015b. Flood susceptibility analysis and its verification using a novel ensemble support vector machine and frequency ratio method. Stoch Environ Res Risk Assess 29:1149-1165. [DOI:10.1007/s00477-015-1021-9]
Massey DS, Nancy AD (1988) The Dimensions of Residential. Social Forces 67(2):281-315 [DOI:10.1093/sf/67.2.281]
Massey DS, Nancy AD (1988) The Dimensions of Residential. Social Forces 67(2):281-315 [DOI:10.1093/sf/67.2.281]
Naghibi.S.A., Pourghasemi, H.R., Pourtaghi, Z.S., Rezaei A. 2014. Groundwater qanat potential mapping using frequencyratio and Shannon's entropy models in the Moghan watershed, Iran. Earth Sci Inform, DOI 10.1007/s12145-014-0145-7. [DOI:10.1007/s12145-014-0145-7]
Naghibi.S.A., Pourghasemi, H.R., Pourtaghi, Z.S., Rezaei A. 2014. Groundwater qanat potential mapping using frequencyratio and Shannon's entropy models in the Moghan watershed, Iran. Earth Sci Inform, DOI 10.1007/s12145-014-0145-7. [DOI:10.1007/s12145-014-0145-7]