مدل حداکثر آنتروپی

شواهد نشان می دهد که سنجش از دور ارزش خود را به منزلة ابزاری قدرتمند در سراسر جهان تثبیت کرده است. سنجش از دور می تواند هزینه ها را کاهش دهد و زمان اجرای طرح ها را کوتاه کند؛ به ویژه با داشتن دیدی جامع از مناطق  بزرگ که دسترسی به آنها دشوار است. هدف از پژوهش حاضر پیش بینی فرسایش خندقی، با استفاده از داده های سنجش از دور و مدل مکسنت (Maxent) در حوضة الوند، در بخش غربی استان کرمانشاه است. حوضة الوند، به دلیل وسعت و آلوده بودن به مین و هم مرزبودن با کشورعراق، با مشکل دسترسی مواجه است. از سوی دیگر، قالب بودن اراضی مارنی و نبود پوشش گیاهی مناسب باعث چیرگی فرسایش خندقی در منطقه شده است. بر همین اساس، در پژوهش حاضر، با کار ترکیبی حاصل از بازدید میدانی و سنجش از دور که در محیط گوگل ارث انجام گرفت، لایة تحلیل مکانی مورد نیاز مدل مکسنت تهیه و پهنة مناطق خندقی رقومی سازی شد و به صورت متغیرهای مستقل، به مدل معرفی شد. همچنین، برای تجزیه و تحلیل سطح زمین، مدل رقومی ارتفاعی رادار سنجندة الوس به کار رفت و پانزده لایة محیطی با دقت تفکیک دَه متر به منزلة متغیرهای وابسته تهیه شدند. با استفاده از این مدل کمی و آماری، سه هدف ذیل تحقق یافت: 1. میزان تأثیر هر لایة محیطی با استفاده از آزمون Jackknife به دست آمد؛ 2. روند بیشترین و کمترین تأثیر هر پارامتر، با استفاده از رگرسیون لجستیک، بررسی شد؛ 3. نقشة پتانسیل فرسایش خندقی برای کل منطقه تهیه شد. سپس اعتبار سنجی مدل، با استفاده از منحنی ROC و محاسبة مساحت زیرمنحنی(AUC) ، صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد مؤثرترین شاخص در ایجاد فرسایش خندقی مربوط به شاخص ارتفاع، فاصلة عمودی از سطح کانال و تجمع جریان است و اعتبارسنجی برابر  با AUC=0.899  است که سطح خوب نتایج را نشان می دهد.

فرسایش گالی یکی از اشکال پیشرفته فرسایش خاک است که تحلیل و شناسایی آن در جهت حفاظت خاک ضرورت دارد. هدف این تحقیق تعیین آستانه عوامل موثر در فرسایش گالی می باشد بنابراین براساس سوابق تحقیقات دیگران عوامل تاثیر گذار بر فرسایش گالی انتخاب شدند. جهت دستیابی به هدف تحقیق از دو مدل معروف دمپستر شیفر و مدل آنتروپی استفاده شده است. جهت تعیین مهم ترین متغیرها از آزمون جک نایف و برای مشخص نمودن قدرت پیش بینی مدلها از منحنی ROC استفاده شد. با استفاده از تصاویر گوگل ارث و همچنین بازدیدهای میدانی 331 نقطه گالی شناسایی، ثبت و نقشه پراکنش گالی تهیه شد. داده های مکانی پراکنش فرسایش گالی در قالب دو دسته تصادفی آموزشی (70 درصد) و آزمایشی (30 درصد) تقسیم شدند. نتایج خروجی لایه ها، وزن دهی و کلاس بندی و تلفیق در دو مدل دمپستر شیفر و آنتروپی، استخراج نقشه پهنه بندی حساسیت فرسایش پذیری گالی و آستانه حساسیت فرسایش پذیری گالی برای هر عامل می باشد. بر اساس آزمون جک نایف به ترتیب متغیرهای شاخص کاربری اراضی 33درصد، شاخص تراکم آبراهه 17درصد، لیتولوژی 13درصد، اقلیم 10درصد، بارش 5 درصد شاخص پوشش گیاهی 4 درصد و شاخص ارتفاع 2 درصد که در مجموع 84 درصد می باشند، بیشترین تأثیر را در فرسایش خندقی داشتند. سطح زیر منحنی مشخصه عملکرد سیستم ROC و مساحت سطح زیر نمودار AUC مدل دمپستر شیفر با ضریب تبیین 934/0 و مدل حداکثر آنتروپی با ضریب تبیین 936/0 موفقیت هر دو مدل را نشان می دهد. نتایج علمی تحقیق قابل ترویج و آموزش می باشد و از لحاظ کاربردی دستگاه اجرایی ذی ربط جهت کنترل فرسایش گالی می تواند تمهیدات لازم را با استفاده از نتایج این تحقیق بکار گیرد.

فرسایش خندقی یکی از مخاطره آمیز ترین انواع فرسایش آبی است که موجب تخریب اراضی و برهم خوردن تعادل منابع زیستی و محیط زیست می شود. هدف این مطالعه عوامل موثر در فرسایش خندقی، پیش بینی و پهنه بندی فرسایش خندقی با استفاده از مدل حداکثر آنتروپی در حوضه آبخیز علامرودشت در استان فارس پرداخته شد. ابتدا موقعیت خندق ها از طریق بررسی های میدانی، عکس های هوایی و با استفاده از تصاویر نرم افزار گوگل ارث تهیه گردید و سپس در محیط نرم افزار GIS لایه رقومی خندق ها نیز به صورت نقطه ای تهیه گردید، در مرحله بعدی شاخص های فیزیوگرافی حوضه در نرم افزار ARC GIS تهیه شد. در این تحقیق با عملیات میدانی در منطقه مورد مطالعه و نمونه برداری از خاک و انجام آزمایش نقشه بافت خاک در نرم افزار GIS تهیه شد و نقشه کاربری اراضی و تراکم پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر ماهواره لندست تهیه گردید و سپس هریک از شاخص ها در محیط GIS اضافه گردید. برای اجرای مدل حداکثر آنتروپی از 70 درصد داده ها برای آموزش مدل و 30 درصد برای آزمون مدل استفاده شده است. در این مطالعه با استفاده از آزمون جک نایف میزان تأثیر هر یک از شاخ ها بر دیگر شاخص ها مشخص شده که در نهایت تأثیرگذارترین شاخص ها معرفی شد. جهت اعتبار سنجی مدل جهت پهنه بندی فرسایش خندقی منطقه مورد مطالعه با استفاده از منحنی (ROC) و مساحت زیر منحنی (AUC)مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که شاخص های اقلیم، شیب، زمین شناسی، کاربری اراضی، جهت شیب و ارتفاع تأثیرگذارترین شاخص ها در ایجاد فرسایش خندقی است و میزان AUC=0.997 برای آموزش و اجرای مدل در سطح عالی است.