حوزه آبخیز قره قوم

هدف: سیل از جمله مخاطرات طبیعی اصلی است که باعث خسارات اقتصادی و اجتماعی می شود. حوزه آبخیز قره قوم در استان خراسان رضوی به دلیل شرایط اقلیمی، توپوگرافی و ویژگی های فیزیوگرافی مستعد سیل های خطرناک است. اکثر رودخانه های این حوزه فصلی هستند و منجر به سیل های شدید گاه به گاه می شوند. بنابراین، این مطالعه با هدف پهنه بندی حساسیت به وقوع سیل در حوضه آبخیز قره قوم انجام شد. روش و داده: در این تحقیق از مدل های یادگیری ماشین شامل مدل جنگل تصادفی (RF) و مدل درخت های طبقه بندی و رگرسیون (CART) برای پهنه بندی خطر سیلاب استفاده شد. از میان ۱۱۷ رخداد سیلاب، ۷۰درصد آن برای آموزش و ۳۰ درصد برای اعتبارسنجی در نظر گرفته شد. پارامترهای کاربری اراضی، درجه شیب، زمین شناسی، فاصله از آبراهه، نقشه رقومی ارتفاع، جهت شیب، ژئومورفولوژی، خاک شناسی، شکل انحنای زمین، نیمرخ انحنای زمین، بارندگی و شاخص رطوبت توپوگرافی به عنوان فاکتور مؤثر در نظر گرفته شد. در نهایت برای ارزیابی مدل ها، از سطح زیر منحنی ROC و نیز شاخص Tolorance استفاده شد. یافته ها: نتایج حاصل از مدل RF بیان کننده آن است که متغیرهای فاصله از رودخانه، بارندگی و ارتفاع و در مدل CART نیز، ارتفاع، فاصله از رودخانه و بارندگی بیش ترین تأثیر را بر حساسیت سیل داشتند. مساحت های تحت پوشش کلاس های خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد در مدل CART به ترتیب ۹، ۲۹/۸، ۲۱/۹، ۳۲/۴ و ۶/۹ درصد است. این نتایج برای مدل RF به ترتیب ۱۱/۴۸، ۲۴/۸، ۲۸/۷، ۲۴و ۱۱ درصد است. نتیجه گیری: سطح زیر منحنی (AUC) در مدل CART معادل ۰/۹۱ و مدل RF معادل ۰/۸۷ است. به طوری که بر اساس نرخ پیش بینی، مدل CART برابر ۰/۸۸ و مدل  RF معادل ۰/۸۳ به دست آمد. نتایج بیان کننده آن است که مدل CART عملکرد بهتری نسبت به مدل RF دارد. نوآوری، کاربرد نتایج: پهنه بندی حساسیت به سیل و تعیین عوامل مؤثر با استفاده از روش های یادگیری ماشین از نکات مهم این تحقیق در منطقه مورد مطالعه است. این پژوهش کمک زیادی به برنامه ریزان و سیاست گذاران در مدیریت بلایای طبیعی برای شناسایی پهنه های خطر سیل و کاهش خسارات اقتصادی و مالی آینده ناشی از آن می کند.