زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

ارزیابی حساسیت و پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش در قطعۀ 5 راه آهن اردبیل – میانه با استفاده از روش‌های تحلیل سلسله مراتبی فازی، مثلت سلسله مراتبی فولر و منطق فازی

نویسندگان
1 دانشگاه تبریز، گروه سنجش از دور و GIS
2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد ممقان، گروه GIS
چکیده
هدف اصلی این تحقیق، تولید نقشه­های حساسیت زمین­لغزش برای محدودۀ قطعۀ 5 راه­آهن اردبیل ـ میانه و تأثیر آن بر شریان­های حیاتی و ثانیاً تجزیه و تحلیل مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار در افزایش خطر زمین‌لغزش است. در این پژوهش از سه روش منطق فازی، مثلث سلسله مراتبی فولر و تحلیل سلسله مراتبی فازی (F-AHP) استفاده شده است. روش­های مذکور از روش­های تحلیل تصمیم­گیری چندمعیاره به‌منظور ارزیابی علمی نواحی مستعد زمین­لغزش در محدودۀ قطعۀ 5 راه­آهن اردبیل ـ میانه است. برای انجام تحقیق معیارهای اصلی در قالب لایه‌های اطلاعاتی شناسایی شده و برای تلفیق استفاده شدند. سپس برای تعیین میزان استعداد محدودۀ بررسی شده نسبت به رخداد زمین­لغزش براساس روش منطق فازی، مثلث سلسله مراتبی فولر و سلسله مراتبی فازی (F-AHP) اقدام به پهنه­بندی شده است. نهایتاً، عملکرد روش­های مختلف در تولید نقشه­های حساسیت زمین­لغزش با استفاده از شاخص­های صحت‌سنجی "جمع مطلوبیت "، "درصد منطقه بحرانی" و منحنی مشخصه عملکرد سیستم با یک‌دیگر مقایسه شد تا روش مطلوب و کاربردی برای محدودۀ قطعۀ 5 راه­آهن اردبیل ـ میانه به‌منظور مدیریت خطر زمین لغزش تعیین شود. در نهایت با تلفیق داده‌ای متناسب با وزن‌های استخراج شده، نسبت به تهیه نقشه پهنه‌بندی زمین‌لغزش اقدام شد. نتایج تحقیق حاضر در شناسایی نسبت محاطرات محیطی و آسیب‌پذیری این محور تبادلاتی نقش مهمی داشته و می‌تواند راهگشای برنامه ریزان و تصمیم‌گیران برای کاهش نسبت خسارات و مدیریت بحران استفاده شود.


کلیدواژه‌ها

1. Bagheri V., Uromeihy A., Razifard M., "Evaluation of MLP and RBF methods for hazard zonation of landslides triggered by the Twin Ahar-Varzeghan earthquakes", Geotechnical and Geological Engineering, 35 (5) (2017) 2163-2190.## 2. کورکینژاد م.، اونق م.، سپهری ع.، "مقایسۀ کارائی دو مدل پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش (حائری و مورا) در آبخیز سیاه رودبار گرگان"، فصلنامۀ علوم کشاورزی و منابع طبیعی، سال دوازدهم، شمارۀ 3 (پیاپی 47)، (1384) 99-91. ## 3. حافظی مقدس ن.، غفوری م.، "زمین‌شناسی زیست‌محیطی"، انتشارات دانشگاه صنعتی شاهرود، (1396) 402 . ## 4. Sarkar S., Kanungo D. P., Mehrotra G. S., "Landslide hazard zonation: a case study in Garhwal Himalaya, India", Mountain Research and Development (1995) 301-309. ## 5. Fatemi Aghda S. M., Giamian J., Eshgheli Farahani A., "Investigation landslide hazard using Fuzzy logic (case study: Roudbar area)", J. Science Tehran University, 31 (2006) 43- 64. ## 6. Pachauri A. K., Pant M., "Landslide hazard mapping based on geological attributes", Engineering geology, 32 (1-2) (1992) 81-100. ## 7. Nagarajan R., Roy A., Kumar R. V., Mukherjee A., Khire M. V., "Landslide hazard susceptibility mapping based on terrain and climatic factors for tropical monsoon regions", Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 58 (4) (2000) 275-287. ## 8. Lee S., Min K., "Statistical analysis of landslide susceptibility at Yongin, Korea", Environmental geology, 40 (9) (2002) 1095-1113. ## 9. Qin S., Jiao J. J., Wang S., "A nonlinear dynamical model of landslide evolution", Geomorphology, 43 (1-2) (2002) 77-85. ## 10. Zhou C. H., Lee C. F., Li J., Xu Z. W., "On the spatial relationship between landslides and causative factors on Lantau Island, Hong Kong", Geomorphology, 43 (3-4) (2002) 197-207. ## 11. Ayalew L., Yamagishi H., "The application of GIS-based logistic regression for landslide susceptibility mapping in the Kakuda-Yahiko Mountains, Central Japan. Geomorphology, 65 (1-2) (2005) 15-31. ## 12. Pradhan B., Lee S., "Regional landslide susceptibility analysis using back-propagation neural network model at Cameron Highland, Malaysia", Landslides, 7 (1) (2010) 13-30. ## 13. Banshtu R. S., Prakash C., "Application of remote sensing and GIS techniques in landslide hazard zonation of Hilly Terrain", In Landslide Science for a Safer Geoenvironment, Springer, Cham (2014) (313-317). ## 14. He X., Hong Y., Yu X., Cerato A. B., Zhang, X., Komac M., "Landslides susceptibility mapping in Oklahoma state using GIS-based weighted linear combination method", In Landslide science for a safer geoenvironment (2014) 371-377. ## 15. Daneshvar M. R. M., "Landslide susceptibility zonation using analytical hierarchy process and GIS for the Bojnurd region, northeast of Iran", Landslides, 11 (6) (2014) 1079-1091. ## 16. Ahmed B., "Landslide susceptibility mapping using multi-criteria evaluation techniques in Chittagong Metropolitan Area, Bangladesh", Landslides, 12 (6) (2015) 1077-1095. ## 17. Leonardi G., Palamara R., Cirianni F., "Landslide susceptibility mapping using a fuzzy approach", Procedia engineering, 161 (2016) 380-387. ## 18. Hong H., Ilia I., Tsangaratos P., Chen W., Xu C., "A hybrid fuzzy weight of evidence method in landslide susceptibility analysis on the Wuyuan area, China", Geomorphology, 290 (2017) 1-16. ## 19. Feizizadeh B., Blaschke T., Tiede D., Moghaddam M. H. R., "Evaluating fuzzy operators of an object-based image analysis for detecting landslides and their changes", Geomorphology, 293 (2017) 240-254. ## 20. Gheshlaghi H. A., Feizizadeh B., "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 (2017) 15-24. ## 21. Mandal B., Mandal S., "Analytical hierarchy process (AHP) based landslide susceptibility mapping of Lish river basin of eastern Darjeeling Himalaya, India", Advances in Space Research, 62(11) (2018) 3114-3132. ## 22. Aghda S. M., Bagheri V., Razifard, M., "Landslide Susceptibility Mapping Using Fuzzy Logic System and Its Influences on Mainlines in Lashgarak Region, Tehran, Iran", Geotechnical and Geological Engineering (2018) 1-23. ## 23. مشاور فربر.، "گزارش زمین‌شناسی قطعه 5 راه‌آهن میانه-اردبیل"، وزارت راه و شهرسازی، شرکت ساخت و توسعه زیر بناهای حمل و نقل کشور، معاونت ساخت و توسعه راه‌آهن، بنادر و فرودگاه‌ها، مجری طرح راه‌آهن میانه- اردبیل. شرکت مهندسین مشاور فربر، (1392)121. ## 24. Fatemi Aghda S. M., Bagheri V., "Evaluation of earthquake-induced landslides hazard zonation methods: a case study of Sarein, Iran, earthquake (1997)", Arabian Journal of Geosciences, 8 (9) (2015)7207-7227. ## 25. Jin S., Sader S. A., "Comparison of time series tasseled cap wetness and the normalized difference moisture index in detecting forest disturbances", Remote Sensing of Environment, 94 (3) (2005)364-372. ## 26. Florina C. R., "Climatic dysfunctional ties observed with the aid of NDMI and SAVI indices in the LEU-ROTUNDA and DĂBULENI plains. Academic Journal of the Air & Water Components of the Environment / Aerul si Apa Compone (2013) 500-507. ## 27. Ryan L., "Creating a normalized difference vegetation index (NDVI) image using multispec", University of New Hampshire (1997). ## 28. Saaty T. L., Vargas L. G., "Prediction, projection, and forecasting: applications of the analytic hierarchy process in economics, finance, politics, games, and sports", Kluwer Academic Pub (1991) 251. ## 29. شیرمرد ح. بحرودی ع. عادلی ا.، "روش تحلیل سلسله مراتبی فازی در سامانه اطلاعات مکانی به منظور تعیین نقاط بهینه حفاری در کانسار مس پرفیری نیسیان"، فصل‌نامه اطلاعات جغرافیایی، دوره 24، شمارۀ 93، (1394) 91 -100. ## 30. Moradi M., Bazyar M. H., Mohammadi Z., "GIS-based landslide susceptibility mapping by AHP method, a case study, Dena City, Iran", Journal of Basic and Applied Scientific Research, 2 (7) (2012) 6715-6723. ## 31. Mondal S., Maiti R., "Integrating the analytical hierarchy process (AHP) and the frequency ratio (FR) model in landslide susceptibility mapping of Shiv-khola watershed, Darjeeling Himalaya", International Journal of Disaster Risk Science, 4 (4) (2013) 200-212. ## 32. ارومیه‌ای ع.، رضوی ا. ا.، باقری و،. "ارزیابی خطر روانگرایی در مسیر خط 2 مترو رشت با روش تحلیل سلسله مراتبی فازی"، فصلنامۀ ‌علوم‌زمین، شمارۀ ۱۰۳ (1395) 10-1. ## 33. Kampf R., "Estimation Methods for Weight Criteria. Scientific Papers of the University of Pardubice: Series B-The Jan Perner Transport Faculty, 9 (2003) 255-261. ## 34. Paszek L., Gurecky J., Prokop L., "Determination of Criteria Weights in Terms of Computer Software", Advances in Electrical and Electronic Engineering, 7 (1-2) (2008) 154. ## 35. Bata R., Obrsalova I., "Sustainable environment indicators and possibilities of their aggregation by means of Petri nets", In Proceedings of the 7th WSEAS International Conference on ENVIRONMENT, ECOSYSTEMS and DEVELOPMENT (EED'09) (2009) 14-16. ## 36. Jablonský J., "Software support for multiple criteria decision making problems", Management Information Systems, 4 (2) (2009) 29-34. ## 37. Porhinčák M., Eštoková A., "Process of selection of building materials towards sustainable development", Chemical Engineering Transactions, 29 (2012) 547-552. ## 38. Perzina R., Ramik J., "DAME–Microsoft Excel add-in for solving multicriteria decision problems with scenarios", In Proceedings of 30th International Conference Mathematical Methods in Economics (2012) 697-702. ## 39. Miles S. B., Keefer D. K., "Comprehensive areal model of earthquake-induced landslides: technical specification and user guide", U.S. Geological Survey Open-File Report 2007–1072 (2007) 69 ##. 40. Moradi H. R., Poorghasemi H. R., Mohammadi M., Mahdavifar M. R., "Landslide hazard zonation using Fuzzy Gamma operator (case study: Haraz watershed)", Environmental Sciences journal, 7 (4) (2010) 129-142. ## 41. Lee S.,Application and verification of fuzzy algebraic operators to landslide susceptibility mapping", Environmental Geology, 50 (2007) 847-855. 42. Gee M. D., "Classification of landslide hazard zonation methods and a test of predictive capability. In Proc", 6th International Symposium on Landslides, Christchurch, New Zealand, 2 (1992) 947-952. ## 43. شریعت جعفری م.، "پهنه‌بندی خطر ریسک ویژه زمین‌لغزش در حوزه‌های بحرانی (البرز مرکزی)"، سازمان مدیریت بحران کشور، کارگروه تخصصی زلزله و لغزش لایه‌های زمین (1388) 95. ## 44. Jade S., Sarkar S., "Statistical models for slope instability classification", Engineering Geology, 36 (1-2) (1993) 91-98. ## 45. Kornejady A., Kohzad H., Sarparast M., Khosravi G., Mombeini M., "Performance assessment of two “LNRF” and “AHP-Area Density” models in landslide susceptibility zonation", Journal of Life Science and Biomedicine, 4 (3) (2014) 169-176. ## 46. Yesilnacar E. K., "The Application of Computational Intelligence to Landslide Susceptibility Mapping in Turkey, Ph.D Thesis", Department of Geomatics the University of Melbourne (2005) 423. ## 47. Nefeslioglu H. A., Gokceoglu C., Sonmez H., "An assessment on the use of logistic regression and artificial neural networks with different sampling strategies for the preparation of landslide susceptibility maps", Engineering Geology, 97 (3) (2008) 171-191. ## 48. Mathew J., Jha V. K., Rawat G. S., "Landslide susceptibility zonation mapping and its validation in part of Garhwal Lesser Himalaya, India, using binary logistic regression analysis and receiver operating characteristic curve method", Landslides, 6 (1) (2009) 17-26. ## 49. Pourghasemi H. R., Pradhan B., Gokceoglu C., Moezzi K. D., "Landslide susceptibility mapping using a spatial multi criteria evaluation model at Haraz Watershed, Iran", In Terrigenous mass movements, Springer, Berlin, Heidelberg (2012a) 23-49. ## 50. Pourghasemi H. R., Pradhan B., Gokceoglu C., "Application of fuzzy logic and analytical hierarchy process (AHP) to landslide susceptibility mapping at Haraz watershed, Iran", Natural hazards, 63 (2) (2012b) 965-996. ##