پهنه‌بندی خطر وقوع زمین‌لغزش و خطرپذیری سکونتگاه‌های روستایی در زیر حوضه رودبار با روش تحلیل شبکه(ANP)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد سنجش از دور و GIS، دانشگاه تبریز.

2 عضو هیات علمی گروه جغرافیای دانشگاه پیام نور، تهران.

چکیده

زمین­لغزش­ها یکی از بزرگ­ترین مخاطرات محیطی هستند که خسارات اقتصادی، مالی، جانی، همراه با تخریب تأسیسات و افزایش هزینه­ها را به دنبال دارند. پژوهش حاضر به‌منظور پهنه­بندی خطر زمین­لغزش و همچنین پهنه­بندی آسیب­پذیری روستاها در مقابل خطر زمین­لغزش با استفاده از روش تحلیل شبکه (ANP < /span>) در یکی از زیر حوضه‌های سفیدرود واقع در شهرستان رودبار انجام گرفت. در این تحقیق برای پهنه بندی خطر زمین­لغزش در منطقه موردمطالعه، 14 عامل تأثیرگذار شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، فاصله از جاده، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، زمین­شناسی، نوع خاک، اقلیم، کاربری اراضی، بارندگی، شاخص رطوبت توپوگرافیک(TWI)، شاخص طول شیب (LS) و شاخص قدرت آبراهه­ای (SPI) مورد استفاده قرار گرفت. به همین منظور بعد از شناسایی فاکتورهای مؤثر در زمین­لغزش، در محیط نرم­افزار Super decision  وزن هرکدام از فاکتورها مشخص گردید، سپس وزن­های به‌دست‌آمده در محیط نرم‌افزار Arc GIS اعمال‌شده و نقشه نهایی پهنه­بندی زمین­لغزش به دست آمد. در این تحقیق فاصله از گسل، جهت شیب، فاصله از آبراهه­ها و شیب به ترتیب بیشترین اهمیت را به خود اختصاص دادند. بررسی نتایج نشان داد که بیش از 50 درصد منطقه موردمطالعه دارای خطر متوسط به بالا بوده و از طرفی پهنه­بندی آسیب­پذیری روستاها در مقابل خطر زمین­لغزش نشان داد که از مجموع 188 روستا، تعداد 49 روستا (53/25 درصد) در پهنه­های با خطر زیاد و خیلی زیاد قرار گرفت. و این تهدیدی جدی برای ساکنان این نواحی تلقی می­شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Landslide risk zonation and risk assessment of rural settlements in Rudbar basin by analytic network process (ANP)

نویسندگان [English]

  • majid pishnamazahmadi 1
  • kayvan mohamadzadeh 1
  • mehdi saghafi 2
1
2
چکیده [English]

1. Introduction
Landslides are one of the greatest environmental hazards that cause economic, financial, and life losses, along with the destruction of facilities and rising costs. Iran is considered as a high-risk country due to the favorable geographical conditions and the lack of comprehensive management and failure to observe environmental thresholds. So that is one of the 10 most hazardous countries in the world and every year landslides in most of the provinces cause economic damage to roads, railways, communications lines, irrigation and water supply channels, mineral installations, extraction facilities, oil and gas refinery, vital networks of cities, factories and industrial centers, artificial and natural dams and lakes, forests and pastures and natural resources, farms and residential areas and villages or threatening them. Therefore, identification of slopes instability and movements and landslides and their causing factors, and classification of villages in terms of vulnerability to landslide and determination of safe points for relief is essential. In order to reduce the damage caused by landslide, accurate understanding and full identification, the study of the aggravating factors, as well as the identification of susceptible areas and its prediction is necessary.

2. Materials and methods

Rudbar basin with an area of 1550 square kilometers is located in the southwest of Gilan province. The basin is one of Sefidrud sub-basin. In this area, due to the type of formations, the high depth of sediments in the slopes and the average rainfall, a lot of landslides occur. In this research, using the network analysis method, the area is zoned in terms of landslide occurrence and then the rural areas are zoned in terms of vulnerability to landslide hazard. In terms of type, this research is of descriptive-analytical study, and in terms of methodology is a descriptive-analytical study. The method is based on the analysis of criteria in the Decision Super software, and then overlapping the information layers in the ARCGIS software environment and integration of weighing models such as analytic network process and overlapping index. In this research, the factors affecting the occurrence of landslide were first identified and the network structure was created, then the weight of each factor was obtained and the final map of landslide risk zonation was obtained. Finally, the rural settlements were zoned in terms of vulnerability to landslide hazard. 

3. Discussion and results

In this research, in order to zoning the risk of landslide, 14 effective factors including elevation, slope, slope direction, distance from the road, distance from fault, distance from the river, geology, soil type, climate, land use, rainfall, the topographic wetness index (TWI), length- slope index (LS), and stream power index (SPI) were used. In this research, in order to zoning the area in terms of the landslide hazard occurrence using the network analysis process, first, the weight of each factor was obtained in the Super decision software. Then the obtained weights were applied to the Arc GIS software and the final landslide zonation map was obtained. In the analytic network process, the incompatibility rate is calculated and presented by the Super Decisions software for each pairwise comparison matrix, that if it exceeds 0.1, then judgment is inconsistent and judgment should be reviewed. In this research, the rate of inconsistency was 0.06486 which is acceptable. In this study, geology, land use, distance from fault, distance from the waterways and slope were respectively the most important factors.

4. Conclusion

The present study was carried out in order to zoning the risk of landslide and also the zoning of vulnerability of villages against the landslide risk by analytic network process (ANP) in one of the Sefidroud sub-basins in Rudbar county. For this purpose, first, effective factors for landslide occurrence were identified, and the weight of each factor was determined in the Super decision software. Then the obtained weights in Arc GIS software were applied e and the final landslide zonation map was obtained. The evaluation of results showed that more than 50% of the study area has a medium to high risk. Of this amount, 14.57 percent are located in high and very high risk zones. Most of these areas are located in the southern parts of the basin and this is due to the existence of landslide-sensitive formations. A numerical value (0.914) obtained for the Roc curve also showed that the landslides in the study area has a strong relationship with the probability values derived from the analytic network process. According to the results, of total 188 villages, 49 villages (25.53%) are located in high and very high risk areas and this is a serious threat for the inhabitants of these areas.

کلیدواژه‌ها [English]

  • zonation
  • Landslide
  • vulnerability
  • Analytic Network Process (ANP)
  • Rudbar basin
##امیر احمدی، ابوالقاسم.، شکاری بادی، علی.، معتمدی راد، محمد.، و مریم، بیهقی. 1394. پهنه­بندی خطر زمین­لغزش با استفاده از مدل ANP (مطالعه موردی: حوضه پیوه­ژن دامنه جنوبی بینالود). پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی، دوره چهارم، شماره 3. صص 230-214.
##پارسایی، لطف اله، علیمحمدی، صفیه (1391)، زمین‌لغزش در ایران، انتشارات جهاد دانشگاهی، چاپ اول.
##رجبی، معصومه.، خلیل ولیزاده، کامران.، حسن، عابدی قشلاقی. (1395). ارزیابی و پهنه­بندی خطر زمین­لغزش با استفاده از فرآیند تحلیل شبکه و شبکه عصبی مصنوعی (مطالعه موردی: حوضه آذر شهر چای). پژوهش­های ژئومورفولوژی کمّی، دوه پنجم، شماره 1، صص 74-60.
##رمضانی. گورایی، بهمن، ابراهیمی، هدی.، (1388)، زمین­لغزش و راهکارهای تثبیت آن، فصلنامه آمایش محیط، سال دوم، شماره 7، صص118-110.
##روستایی، شهرام.، خدائی، لیلا.، مختاری، داوود.، رضاطبع، خدیجه.، و فاطمه، خدائی. (1394). کاربرد تحلیل شبکه (ANP) در بررسی پتانسیل وقوع زمین­لغزش در محدوده محور و مخزن سد قلعه چای. مخاطرات محیط طبیعی. دوره چهارم.شماره 5. صص 74-59.
##روستایی، شهرام.، مختاری، داود.، حسینی، زهرا.، و مهدی، اطمانی حقویران. (1394). بررسی پتانسیل وقوع زمین­لغزش در حوضه آبخیز رودخانه میمه در استان ایلام به روش تحلیل شبکه (ANP). هیدروژئوموفولوژی، شماره چهارم، صص 123-101.
##سعیدی، حمید رضا.، و نجفی، اکبر. (1389). کاربرد فرآیند تحلیل شبکه (ANP) در تعیین اولویت خروج دام از جنگل و ساماندهی جنگل نشینان. مجله جنگل ایران، انجمن جنگلبانی ایران، سال دوم، شماره 4، صص 321-309.
##صفاری، امیر.، و معصومه، هاشمی. (1395). پهنه­بندی حساسیت وقوع زمین­لغزش با مدل­های آنتروپی و منطق فازی (مطالعه موردی: شهرستان کرمانشاه). فصلنامه جغرافیای طبیعی. دوره نهم، شماره 34. صص 62-43.
##عابدینی، موسی، فتحی، محمد حسین، بهشتی جاوید ابراهیم (1393)، پهنه‌بندی پتانسیل خطر وقوع زمین‌لغزش با مدل منطق فازی(مطالعه موردی: حوضه رودخانه قوری چای)، اولین همایش علوم جغرافیایی ایران، تهران، صص 6-1.
##عمل نیک، محسن. انصاری­نژاد، ایوب. انصاری­نژاد، صمد.میری نرگسی، سینا. (1389)، یافتن رابطه علی معلولی و رتبه بندی عوامل بحرانی موفقیت و شکست پروژه­های پیاده­سازی سیستم­های اطلاعاتی به کمک ترکیب روش‌های ANP و DEMATEL فازی گروهی. نشریه تخصصی مهندسی صنایع، دوره 44، شماره 2، مهر 1389، صص 212-195.
##فرجی سبکبار حسنعلی، سلمانی محمد، فریدونی فاطمه، کریم زاده حسین، رحیمی حسن. (1389)، مکان یابی محل دفن بهداشتی زباله روستایی با استفاده از مدل فرایند شبکه ای تحلیل ، ANP، : مطالعه موردی نواحی روستایی شهرستان قوچان، برنامه‌ریزی و آمایش فضا ، مدرس علوم انسانی،دوره 14 , شماره 1 ، پیاپی 65، صص149-127.
##مختاری، داوود (1384). آسیب­پذیری سکونتگاه­های روستایی از فعّالیت گسل و ضرورت جابجایی آنها (نمونة موردی: روستاهای واقع در امتداد گسل شمالی میشو). مجله پژوهش­های جغرافیایی. سال 1. شماره 51. صص 86-71.
##معافی، حمیده.، قائم مقامی. شهرام.، محمدی سلیمانی، مهرداد.، رهنما، محمد باقر. (1385)، پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش در قسمت شمالی حوضه بافت استفاده از روش نیلسن و GIS. سومین کنفرانس سراسری آبخیزداری و مدیریت منابع طبیعی منابع آب و خاک، کرمان، 20 و 21 آذرماه 1386.
##مقیمی، ابراهیم.، یمانی، مجتبی.، رحیمی هرآبادی، سعید. 1392. ارزیابی و پهنه­بندی خطر زمین­لغزش در شهر رودبار با استفاده از فرآیند تحلیل شبکه. پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی، شماره 4. صص 118-103.
##منصوری، هاشم.، وکیلی اوندری، فاطمه.، و محمد. مهدی، خطیب. 1395. پهنه­بندی خطر زمین­لغزش به روش تحلیل سلسله مراتبی و منطق بولین در کوه باقران (جنوب بیرجند). یافته­های نوین زمین­شناسی کاربردی، دوره دهم، شماره 20، صص 61-49.
##Das, I., S. Sahoo, C. Van Westen, A. Stein and R. Hack. 2010. Landslide Susceptibility Assessment Using Logistic Regression and its Comparison with a rock Mass Classification System, along a Road Section in the Northern Himalayas (India), Geomorphology, 114: 627-637.
##Gheshlaghi, H. A., & Feizizadeh, B. (2017). An integrated approach of analytical network process and fuzzy based spatial decision making systems applied to landslide risk mapping. Journal of African Earth Sciences, 133, 15-24.
##Lee, H., Lee, S., & Park, Y. (2009). Selection of technology acquisition mode using the analytic network process. Mathematical and Computer Modelling, 49(5), 1274-1282.
##Marjanović M., Kovačević M., Bajat B., Voženílek V.,(2011) Landslide susceptibility assessment using SVM machine learning algorithm, Engineering Geology 123 (2011) 225–234.
##Marrapu, B. M., & Jakka, R. S. (2014). Landslide Hazard Zonation methods: A critical eview. International Journal of Civil Engineering and Research, 5(3), 215-220.
##Marrapu, B. M., & Jakka, R. S. (2014). Landslide Hazard Zonation methods: A critical review. International Journal of Civil Engineering and Research, 5(3), 215-220.
##Martha T,R.,.van Westen, C,J., Kerle, N., Jetten, V., Kumar K.V.,(2013) Landslide hazard and riska ssessment using semi-automatically created Landslide inventories, Geomorphology 184 (2013) 139–150.
##Mathew, J., Jha, V.K., Rawat, G.S., 2007. Weights of evidence modeling for landslide hazard zonation mapping in part of Bhagirathi valley, Uttarakhand. Current Sci. vol (92), no.5. pp. 628-638.
##Meamarian, H. and Sayarpour, M., 2006. The role of slope parameter on the error occur in zonation landslide hazard. Journal technical faculty 40, 1,105-113.
##Neaupane, K. M., & Piantanakulchai, M. (2006). Analytic network process model for landslide hazard zonation. Engineering Geology, 85(3), 281-294.
##Pourghasemi, H. R., & Rahmati, O. (2018). Prediction of the landslide susceptibility: Which algorithm, which precision?. CATENA, 162, 177-192.
##Pourghasemi, H., Moradi, H., Aghda, S.F., 2013. Landslide susceptibility mapping by binary logistic regression, analytical hierarchy process, and statistical index models and assessment of their performances. Nat. hazards 69, 749–779. http://doi.org/10.1007/s11069-013-0728-5
##Refahi, H. (1996). Water erosion and its control. Tehran University Publ.
##Roering, J.J., Kirchner, J.W., Dietrich, W.E., 2005, Characterizing Structural and Lithology Controls on Deep-seated Landsliding: Implications for Topographic Relief and Landscape Evolution in the Oregon Coast Range, Geological Society of America Bulletin, No.117, PP. 654-668.
##Samodra, G., Chen, G., Sartohadi, J., & Kasama, K. (2015). Generating landslide inventory by participatory mapping: an example in Purwosari Area, Yogyakarta, Java. Geomorphology.
##Xiang, T. (2011). Assessment on Landslide Risks in Railway Tunnels Based on ANP. Railway Standard Design, 7, 025.
##Xiang, T. (2011). Assessment on Landslide Risks in Railway Tunnels Based on ANP. Railway Standard Design, 7, 025.