بررسی پتانسیل وقوع زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه میمه در استان ایلام به روش تحلیل شبکه (ANP)

مقدمه

از جمله حساس­ترین و مهم­ترین مسایل در پروژه­های عمرانی، همچون انتخاب مسیر احداث بزرگ­راه­ها و راه­های اصلی و فرعی، کوهستانی، انتخاب محل احداث سد، تونل­های عبور و مرور، توسعه جنگل­ها و هرگونه توسعه معادن در گرو مطالعه شیب­های طبیعی مـنطقه است. عدم توجه بـه این مسأله خسارات جبران­ناپذیری را می­تواند به­ دنبال داشته باشد (فتاحی، 1376: 392). مخاطرات به ­عنوان فرایندها و حالاتی تعریف می­شوند که پتانسیل ایجاد خطرات، خسارات و تأثیرات زیان­آور دیگر را برای بشر و محیط پیرامونش دارند. مخاطرات می­توانند باعث خطرات جانی و مالی، شکست­های اجتماعی و یا اقتصادی و یا محیطی گردند. یکی از این خطرات طبیعی زمین لغزش­ها هستند که، تقریباً به انواع گوناگون حرکات توده­ای روی دامنه­ی شامل ریزش سنگ، افتان­ها، جریان مواد و... گفته می­شوند (کرودن[1]، 1991).در نواحی استوایی معین که بیش از 6 ماه فصل بارندگی وجود دارد، لیتولوژی، ویژگی­های مختلف خاک و پوشش زمین، همچنین برجستگی­های توپوگرافیکی گوناگون به آسانی می­توانند سبب وقوع زمین لغزش گردند. داده­های آماری از آژانس بین­المللی اندونزی برای مدیریت خطر (BNPB)[2] نشان داد که در سال 2008 حدود 11./. از مجموعه فاجعه­های رویداده در اندونزی زمین لغزش­هایی بودند که سبب خسارات بسیار زیادی شدند (بی ان پی بی[3]، 2008). هادوموکو و همکاران[4] (2012)، بیان نمودند که در طی 2005-1990 حدود 1508 زمین لغزش در جزیره جاوا رویداد که یکی از جزایر متراکم و کوهستانی اندونزی می­باشد. این زمین لغزش­ها سبب به ­وجود آمدن خسارات زیادی به این منطقه شد. فل و همکاران[5] (2012)، ارزیابی حساسیت زمین لغزش­ها در واقع ارزیابی کیفی و یا کمی از توزیع مکانی زمین لغزش­هایی است که به­طور بالقوه در یک ناحیه رخ می­دهد. این فعالیت شامل تجزیه و تحلیل متغیرهای محیطی یا عواملی است که منجر به این رویدادها در منطقه می­شود. ایران نیز با توجه به توپوگرافی عمدتاً کوهستانی، فعالیت­های زمین ساختی و لرزه­خیزی زیاد، شرایط متنوع زمین شناسایی و اقلیمی عمده، شرایط طبیعی را برای ایجاد طیف وسیعی از این حرکات دامنه­ای دارد. اما متأسفانه تا به امروز تمام مطالعات مقطعی و بدون برنامه­ریزی دقیق و کارآمد از سوی مسیولان ذی­ربط انجام پذیرفته است. مـطالعه و پهنه­بندی مناطق مستعد بـه ناپایداری با یک دید کاملاً عملی لازم و ضروری است. طی سال­های متمادی مطالعات زیادی در زمینه پهنه­بندی خطر ناپایداری­های دامنه­ای در داخل و خارج از کشور صورت گرفته است. منطقه مورد مطالعه نیز به­دلیل داشتن وضعیت خاص لیتولوژیکی، اقلیمی و کاربری اراضی، ناهمواری­های جوان با اختلاف ارتفاع زیاد و دامنه­های پر شیب از حساسیت برخوردار است. از طرفی امروزه دخالت انسان در این حوضه افزایش یافته است و پروژه­هایی از جمله ساخت سد میمه و کانال­های آبیاری و همچنین پروژه جاده­سازی در دست اجرا است. لذا مطالعات بیشتر در منطقه ضروری به ­نظر می­رسد. با توجه به خطراتی که این مخاطرات در پی دارند، مطالعه در مورد علت وقوع آنها و هم­چنین مکان­یابی مناطقی که این مخاطرات در آنجا رخ می­دهد یا احتمال وقوع آنها وجود دارد ضروری به­ نظر می­رسد که در این رابطه مطالعات مختلفی صورت گرفته است. روستایی (1383)، در یک بررسی، علل وقوع زمین لغزش در روستای نصیرآباد ورزقان (استان آذربایجان شرقی) را مطالعه کرده است. در این تحقیق داده­های زمین­شناسی و عوامل ژئومورفولوژیکی مؤثر در ناپایداری این دامنه­ها، مورد بررسی قرار گرفته و بر اساس داده­های مورفومتری تـهیه نـقشه زمـین لغزش و شناخت ویـژگی­های کمی آن صورت گرفـته است؛ که با تـحلیل مکانیسم­های فعال در حرکات توده­ای مواد طرح­هایی جهت کنترل آن ارایه شده است. روستایی و همکاران (1385)، به ارزیابی و پهنه­بندی خطر ناپایداری دامنه­ها در بخش مرکزی حوضه زاب (شهرستان سردشت) به روش آنبالاگان[6] پرداخته­اند؛ روش تحقیق این بررسی شامل تشخیص و طبقه­بندی ناپایداری­ها در روی زمین و همچنین علل به وقوع پیوستن آنهاست. در مرحله بعد نقشه­های عام و نقشه پهنه­بندی خطر ناپایداری دامنه­ای ترسیم شده است. روستایی و همکاران (1385)، ناپایداری دامنه­ای در بخش مرکزی حوضه زاب را با استفاده از تحلیل سلولی[7] بررسی کرده­اند. نتایج این بررسی نشان می­دهد که مناطق ناپایدار بر شیب­های تند و دامنه­های با شکل مقعر بر روی آبرفت­ها و مواد پر شده نامقاوم در جوار گسل اصلی پیرانشهر بیشتر در کوهستان غربی و دامنه­های پشت به آفتاب با پوشش غیر جنگلی گسترش دارند. مناطق پایدار بر اساس نقشه خطر ناپایداری در شیب­های کم و سرزمین­های هموار با پوشش جنگلی و بیشه­زار در دامنه­های منظم کم شیب با جنس مقاوم از جمله آهک بلوری و مرمری هستند. ملاآقاجانزاده (1385)، در یک تحقیق به پهنه بندی و ارایه مدل حرکت­های توده­ای در حوضه زارم رود ساری با استفاده از GIS و سنجش از دور پرداخته است. در این تحقیق پس از بررسی عوامل مؤثر و ایجاد نقشه­های عوامل مؤثر با استفاده از AHP و الحاق آن به نرم­افزار ArcGIS  ضمن معرفی لایه­های مختلف تأثیرگذار در فرایند کلاسه­بندی عوامل با میزان وزن­دهی به هر کدام از این عوامل و در نهایت نقشه پهنه­بندی لغزش تهیه شده است. آذرمی عربشاه و همکاران (1390)، ناپایداری­های دامنه­های مشرف به مخزن سد ونیار را بعد از آبگیری سد مورد بررسی قرار دادند، برای این مـنظور نـقشه زمین­شناسی مهندسی محدوده سـد تهیه شـده و خصوصیات رخنمون­های سـنگی و

آبرفتی براساس طبقه­بـندی GIS و بر اساس اطلاعات گمانه­های اکتشافی برآورد گردیـده است. سپس پایداری تک­تک دامنه­های مشرف به مخزن سد با استفاده از نرم­افزار Slide 5.0 در شرایط بعد از آبگیری و وقوع زمین­لرزه­های مبنا طراحی، ارزیابی گردیده و بر مبنای آن نقشه پهنه­بندی خطر زمین لغزش دامنه­های پیرامون مخزن سد تهیه شده است. سارولی^[8] (2001) به پهنه­بندی خطر زمین لغزش در کشور کره پرداخته است. در این بررسی با ترکیب سه مدل نسبت فراوانی (FR)، رگرسیون خطی (LR0) و شبکه عصبی (ANN)  همچنین با استفاده از تصاویر ماهواره­ای ASTER و سیستم اطلاعات جغرافیایی به پهنه­بندی زمین لغزش اقدام شده است. چاو و همکاران[9] (2002)، به تحلیل خطر زمین لغزش در شهر هنگ­کنگ با استفاده از GIS به پهنه­بندی زمین لغزش­های صورت گرفته پرداختند. بدین منظور به تحلیل سیستماتیک خطر زمین لغزش بر مبنای ساختار زمین لغزش­های قدیمی و GIS با به­کارگیری داده­های تاریخی زمین لغزش در هنک­کنگ، منطبق با زمین­شناسی، ژئومورفولوژی، جمعیت و شرایط آب و هوایی منطقه و داده­های بارندگی پرداختند. نهایتاً نقشه پهنه­بندی خطر زمین لغزش را برای شهر مذکور با استفاده از داده­های تاریخی تهیه نمودند.کامپوس^[10] و همکاران (2008)، با تهیه نقشه حساسیت زمین لغزش بر پایهGIS  در کشمیر، بعد از بررسی عوامل مؤثر در وقوع زمین لغزش و هم­چنین زلزله به­وجود آمده در 2005 به این نتیجه رسیدند که، در این منطقه عامل لیتولوژی مهم­ترین عامل مؤثر بر زمین لغزش بوده و بعد از آن به ­ترتیب عامل گسل، رودخانه و جاده­ها مؤثر بوده است. سوگانتی[11] و سرنییواسان[12] (2010)، با استفاده از تصاویر ماهواره­ای Cartosat1، و DEM ایجاد شده از تصاویر ماهواره مذکور به پهنه­بندی خطر زمین لغزش پرداختند و نهایتاً نقشه حساسیت زمین لغزش جهت تعیین پتانسیل توزیع فضای زمین لغزش در مناطق مستعد تهیه گردید. یالچین[13] (2008)، در ناحیه آردیس ترکیه پهنه­بندی مناطق مستعد زمین لغزش را با استفاده از شاخص آماری (WI) و عامل وزنی (WF) انجام داد سنگ­شناسی، هوازدگی، پوشش زمین و شیب به­عنوان مهم­ترین عوامل مؤثر در محدوده مورد بررسی تعیین شدند. ساها و همکاران^[14] (2005)، پهنه­بندی خطر زمین لغزش را برای مناطق کوهستانی هیمالایا با استفاده از روش GIS انجام دادند. مالت و همکاران^[15] (2005) به بررسی شرایط و جریان حرکت مواد جامد در ارتباط با ترکیبات پیچیده جریان­های زمین پرداخته­اند. ساعتی (2005)، که طراح این روش است، مقاله­های بسیاری را در زمینه سیستم­های اقتصادی و پروژه منتشر کرده است. تازکایا و دیگران (2008)، در مقاله­ای، از روش تحلیل شبکه برای مکان­یابی مطلوب صنایع و تأسیسات استفاده کردند. اگر چه در زمینه لغزش با روش­های مختلف مطالعات زیادی صورت گرفته است ولی در رابطه با روش تحلیل شبکه (ANP) در ایران مطالعات زیادی صورت نگرفته است و به ­طور خلاصه می­توان به مطالعات مقیمی و همکاران (1389) که به ارزیابی و پهنه­بندی خطر زمین لغزش در شهر رودبار با استفاده از فرایند تحلیل شبکه­ای (ANP) که در یک پژوهش به ارزیابی و پهنه­بندی خطر زمین لغزش در شهر رودبار با استفاده از فرایند تحلیل شبکه­ای (ANP) پرداختند. در رابطه با منطقه مورد مطالعه هم مطالعات محدودی صورت گرفته است از جمله: حیدری (1383)، عوامل مؤثر بر فرسایش و رسوبگذاری را در حوضه رودخانه میمه با استفاده از مدل Mpsiace بررسی کرد. آزادنیا و همکاران (1388)، به مقایسه برخی از روابط تجربی در برآورد زمان تمرکز در حوضه آبخیز میمه پرداخته­اند. هدف از این تحقیق انتخاب بهترین روش از روش­های برآورد زمان تمرکز در این حوضه بود.

معرفی منطقه مورد مطالعه

منطقه مورد مطالعه، حوضه آبریز میمه در جنوب استان ایلام، شهرستان دهلران، بخش زرین­آباد در موقعیت جغرافیایی بین  ²5 ¢58  ^°­46 تا ²­00 ¢­­2 ^°47 طول شرقی و ²30 ¢1  ^°­33 تا ²­00 ¢­­19 ^°33 عرض شمالی قرار دارد. حدود حوضه از جـنوب کوه کبیرکوه، شروع شده و تا مرز ایران و عـراق ادامه یافته و سپس وارد عـراق می­شود، ولی قسمت مورد مطالعه به مساحت 67/313 کیلومترمربع و محیط 17/99149 متر است. شکل (1)  موقعیت منطقه مورد مطالعه را نشان می­دهد.

شکل (1) موقعیت منطقه مورد مطالعه

مواد و روش­ها

در این مقاله برای رسیدن به هدف تحقیق از: 5356

نقشه­های توپوگرافی رقومی مقیاس 1:50000، برگ­های شماره I5356 (کلم بالا) و II5356 (میمه)؛ نقشه زمین‎شناسی 100000/1 به شماره برگ  208 II E، کوه ورزرین؛ استفاده شده است و برای تهیه نقشه­های پایه و موضوعی مانند (شیب و جهت شیب، پوشش گیاهی، فاصله از رودخانه، بارندگی و... سایر نقشه­ها برحسب نیاز) با استفاده از نرم­افزارهایARCGIS  و ENVI؛ تصویر ماهواره‎‏ای لندست 1998سنجنده TM به شماره مسیر 167 و ردیف 37؛ DEM منطقه مورد مطالعه 30*30 متری  (DEM-ASTER-30) بهره­گیری شده است. این تحقیق از نظر نوع جز تحقیقات کاربردی ـ تجربی و از نظر روش جز تحقیقات توصیفی ـ تحلیلی است. روش کار بر مبنای تجزیه، تحلیل معیارها در محیط نرم­افزار Super Decision و سپس همپوشانی لایه­های اطلاعاتی در محیط نرم­افزار ARCGIS و تلفیق مدل­های وزن­دهی معیاراز جمله مدل تحلیل شبکه­ای (ANP) و شاخص همپوشانی است. برای شناسایی معیارهای مناسباز نظرات متخصصان زمین­شناسی و کارشناسان منابع طبیعی استان ایلام و شهرستان دهلران بهره­گیری شد و حدود 8 معیار انتخاب و لایه­های اطلاعاتی مربوط به معیارها­ی منتخب تهیه شد. جهت بررسی ناپایداری­های دامنه­ای هشت فاکتور شیب، جهت دامنه، لیتولوژی، کاربری اراضی، طبقات ارتفاعی، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده و بارندگی (به ­منظور روشن شدن وضعیت بارش آمار و اطلاعات ایستگاه­های موجود در اطراف حوضه در طی سال­های 1392-1380 استفاده شده است)، به ­عنوان عوامل و فاکتورهای مؤثر در وقوع زمین لغزش­های منطقه تشخیص داده شدند. لایه­های مربوط به معیارها در محیط ARCGIS و ENVI تهیه شدند.

مراحل اصلی مدل ANP

ANP از چهار مرحله اصلی تشکیل شده است:

مرحله اول: ساختن مدل و سازماندهی مساله؛ مساله باید به ­صورت شفاهی بیان و به­صورت یک سیستم منطقی یک شبکه تجزیه شود.

مرحله دوم: ماتریس­های مقایسه زوجی و بردارهای اولویت می­باشد. عناصر زوج­های تصمیم­گیری در هر دسته با توجه به اهمیت آنها در جهت معیارهای کنترل آنها باهم مقایسه می­شوند گروه­ها خودشان نیز به صورت زوجی با توجه به تأثیرگذاری آنها در هدف با هم مقایسه می­شوند.

مرحله سوم: تشکیل ابرماتریس (ماتریس تصمیم). برای به ­دست آوردن اولویت­بندی کلی در یک سیستم با تأثیرات وابسته، بردارهای اولویت محلی وارد ستون­های مناسب یک ماتریس می­گردند. در حقیقت یک ماتریس تصمیم یک ماتریس تقسیم شده به اجزای کوچک­تر است.

مرحله چهارم: محاسبه بردار وزن نهایی. اگر ابر ماتریس به ­دست آمده در گام سوم کل شبکه را پوشش دهد وزن گزینه­ها و عناصر خوشه­های مختلف را می­توان در ستون­های مربوطه در ابرماتریس حدی یافت و اگر ابرماتریس کل شبکه را پوشش نداده و فقط ارتباطات داخلی بین خوشه­ها را شامل شود، مشابه این محاسبات می­بایست ادامه یابد تا بردار اولویت نهایی گزینه­ها استخراج گردد. در این تحقیق یک مدل شبکه­ای سه لایه متشکل از لایه هدف، لایه معیارها و لایه گزینه­ها با توجه به مساله تحقیق طراحی و سازماندهی شد. طراحی شبکه مورد نظر از چندین مرحله تشکیل شده بود، مرحله اول، هدف و موضوع مورد مطالعه بود. یعنی باید یک موضوع و هدفی تعیین می­شد تا فرایند ارزش­یابی و انتخاب بهترین گزینه برای این هدف صورت گیرد، بررسی زمین لغزش­ها به­عنوان هدف این مطالعه برای لایه نخست طراحی گردید. مرحله دوم، وجود معیارها و شاخص­هایی بود که برای ارزش­یابی موضوع انتخاب می­گردید معیارهای تحقیق نیز، فاکتورهای تأثیرگذار در وقوع زمین لغزش­های منطقه بودند که در خوشه­های جداگانه برای لایه دوم طراحی شدند. کلاس­ها یا گزینه­های مورد نظر براساس طبقات خطر در یک خوشه جداگانه در لایه سوم قرار گرفتند. پس از طراحی مدل، ایجاد ارتباط بین عناصر و خوشه­ها انجام گرفت لازم به ذکر است که این فرآیند در محیط نرم­افزار Superd Decision انجام گرفت. شکل (13) ساختار شبکه­ای مدل را نشان می­دهد.

شکل (2) ساختار شبکه­ای مدل

بحث و نتایج

نقشه شیب منطقه با استفاده از تابع Topographic Modeling نرم­افزار ENVI و مدل رقومی ارتفاع منطقه مورد مطالعه، برحسب درجه، تهیه و سپس با استفاده از تابع Reclassify نرم­افزار ArcGIS کلاس­بندی شد. طبقات شیب در داخل 5 کلاس با توجه به درجاتی که نشان­دهنده اشکال زمین هستند طبقه­بندی گردیدند (شکل 3 و جدول 1).

شکل (3) نقشه شیب حوضه آبریز میمه

شکل (4) نقشه فاصله از جاده در حوضه آبریز میمه

جدول (1) اطلاعات مربوط به شیب دامنه­های محدوده مورد مطالعه و مساحت تحت اشغال آنها

در منطقه مورد مطالعه جاده اصلی، از سمت شمال غربی به شرق سپس جنوب غربی گسترش یافته است. برای کلاس­بندی شبکه جاده­ای از تابع تحلیلی، فاصله اقلیدسی^[16] استفاده شد (شکل 4).

در حوضه مورد مطالعه به ­نظر می­رسد که رودخانه با حرکت در جهت شیب منطقه دره خود را در میان سنگ­های نرم­تر حفر کرده است، به ­عبارتی جنس سازنده­ها نقش تعیین ­کننده­ای در ایجاد مسیر حرکت رودخانه­ای بازی کرده­اند. شکل (5) تجزیه و تحلیل­های فاصله برای ایجاد ارزش­های پیوسته را در حوضه مورد مطالعه نشان می­دهد.

شکل (5) نقشه فاصله از رودخانه حوضه آبریز میمه

برای بررسی تأثیر لیتولوژی در ناحیه مورد مطالعه در وقوع پدیده لغزش در محدوده مطالعاتی مورد بررسی از طریق داده­های نقشه زمین ­شناسی پهنه­های مقاومت سنگ­ها تفکیک و مساحی و پس از رقومی شدن داده­ها 3 کلاس مقاومت به ­دست آمد (شکل 6 و 7 و جدول 2 و 3).

شکل (6) نقشه لیتولوژی حوضه آبریز رودخانه میمه

جدول (2) اطلاعات مربوط به مقاومت سنگ­ها و مساحت تحت اشغال آنها

شکل (7) نقشه زمین­شناسی محدوده حوضه آبریز رودخانه میمه

جدول (3) سازندهای موجود در منطقه مورد مطالعه و مشخصات آنها

بعد از تهیه نقشه­ی زمین­شناسی و شناسایی ویژگی­های سنگ­شناسی محدوده مورد مطالعه نوع کاربری مشخص و نقشه­ی کاربری منطقه تهیه گردید (شکل 8 و جدول 4).

شکل (8) نقشه کاربری اراضی حوصه آبریز میمه

جدول(4) اطلاعات مربوط به کاربری اراضی و مساحت تحت اشغال آنها

تغییرات ارتفاع در حوضه مورد مطالعه از 780 تا 2300 متر است که بیشترین زمین لغزش­ها در ارتفاع 1400 تا 2300 متر اتفاق افتاده است. شکل (8) طبقات ارتفاعی در حوضه مورد مطالعه را نشان می­دهد (جدول 5).

شکل (9) نقشه طبقات ارتفاعی حوضه آبریز میمه

جدول (5) اطلاعات مربوط به طبقات ارتفاعی و مساحت تحت اشغال آنها

نقشه جهت شیب با استفاده از تابع Topographic Modeling نرم­افزار ENVI و مدل رقومی ارتفاع منطقه مورد مطالعه تهیه و سپس با استفاده از تابع Reclassify نرم­افزار ArcGIS به 8 کلاس شامل 4 جهت اصلی، 4 جهت فرعی طبقه­بندی شد در منطقه مورد مطالعه جهت شیب غالب، شیب­های جنوبی است. شکل (10) نقشه جهت دامنه را در حوضه مورد مطالعه نشان می­دهد.

شکل (10) نقشه جهت شیب حوضه آبریز میمه

جدول (6 ) موقعیت جغرافیایی ایستگاه های مورد استفاده

به­منظور روشن شدن وضعیت بارش آمار و اطلاعات ایستگاه­های موجود در اطراف حوضه استفاده شده است.  قابل ذکر است در محاسبات اصلی میزان بارش ایستگاه سینوپتیک ایلام مبناء و آمار سایر ایستگا­ه­ها برای دقت بیشتر مورد توجه بوده است این امر به این علت انجام شده است که در داخل حوضه هیچگونه ایستگاه هواشناسی وجود ندارد و از آمار و اطلاعات ایستگاه­های اطراف برای درک شرایط آب و هوایی استفاده شده است (شکل 11 و جدول 6).

شکل(11) نقشه بارندگی حوضه آبریز میمه

تهیه­ی پراکنش زمین لغزش­های منطقه

معمولاً زمین لغزش­ها به ­صورت ناحیه­ای و یا اشکال نقطه­ای ظاهر می­شوند. در صورت وجود، عکس هوایی و یا تصاویر ماهواره­ای با وضوح بالا، زمین لغزش­ها می­توانند به صورت مناطق پهنه­ای بر روی تصاویر شکل بگیرند. در ناحیه مورد مطالعه نقشه پراکنش زمین لغزش­ها به­ صورت پهنه لغزشی براساس تصویر ماهواره­ای سال 1998 تهیه شد. مساحت پیکسل­های لغزشی منطقه حدود 31/6 کیلومترمربع است که حدود 01/2 درصد مساحت منطقه را  به ­خود اختصاص داده است. لازم به توضیح است که در زمان جمع­آوری داده­ها امکان دانلود تصاویر جدید وجود نداشت و تنها تصویر موجود در سایت­ها تصویر سال 2005 منطقه بود که به ­دلیل خطای بالا و کیفیت پایین به ناچار از تصویر سال 1998 اسـتفاده شد. شکل (12) پراکنش زمین لغزش­های منطقه را نشان می­دهد.

شکل (12) پراکنش زمین لغزش­های منطقه مورد مطالعه

در تحقیق حاضر ابتدا مـقایسه زوجی بین خوشه­ها به سبک پرسشنامه­ای انجام گـرفت که در حدود 441 مقایسه به­صورت زوجی در پژوهش حاضر انجام گرفت. پس از انجام مقایسه، برای مشاهده نتایج مقایسه­ها  میزان نرخ ناسازگاری آنها بررسی شد. نرخ ناسازگاری قضاوت انجام شده برابر با 0991/0 بوده و کمتر از 1/0 می­باشد در این روش میزان نرخ ناسازگاری نباید بیشتر از 1/0 باشد این میزان از خطا با توجه به تعداد زیاد قضاوت­ها قابل قبول می­باشد. برای انجام مقایسه زوجی بین عناصر درون خوشه­ها مثل روش مقایسه زوجی بین خوشه، نسبت به معیار کنترلی، هر معیار نسبت به معیار دیگر از نظر اهمیت و ارجحیت مورد مقایسه قرار گرفت، حدود 36 مقایسه بین عناصر درون خوشه­ها انجام یافت، و نرخ نازسازگاری برای هر قضاوت کنترل گردید، میزان نرخ ناسازگاری به­دست آمده برای هر مقایسه باید کمتر از 1/0 باشد. برای نمونه میزان نرخ ناسازگاری برای قضاوت انجام شده برابر با 0147/0 بوده و کمتر از 1/0 نشان داد که با توجه به تعداد قضاوت­ها این میزان از نرخ ناسازگاری برای قضاوت­های انجام شده قابل قبول است.

پس از محاسبات طولانی، ضریب و ارزش نهایی هر عنصر و گزینه تعیین شد. برای محاسبه ضریب نهایی، سه نوع ابرماتریس مورد محاسبه قرارگرفت:

1ـ ابرماتریس غیر وزنی^[17]؛

2- ابرماتریس وزنی^[18]؛

3-ابرماتریس حدی^[19].

این سه نوع ماتریس در ارتباط با یکدیگر مورد محاسبه و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و نهایتاً نتیجه کلی به­دست آمد، به عبارتی دیگر ابر ماتریس وزن­دهی نشده از حاصل جمع بردار الویت­های داخلی (ضرایب اهمیت) عناصر و خوشه­ها در ابرماتریس اولیه ایجاد شد. سپس ابرماتریس وزن­دهی شده از ضرب مقادیر ابرماتریس وزن­دهی نشده در ماتریس خوشه­ای حاصل شده و با نرمالیزه کردن ابرماتریس وزن­دهی شده، ابرماتریس به لحاظ ستونی به حالت تصادفی تبدیل گشت و در انتها ابرماتریس محدود با به توان رساندن همه عناصر ابرماتریس موزون محاسبه گردید. پس از انجام این مراحل، وزن نهایی عناصر حاصل شد. این وزن برای اعمال مراحل بعد به­کار می­آید. در گام بعدی اهمیت کلاس­های معرفی شده به مدل، تعیین شد. شکل (13) نـتایج اهمیت کلاس­ها را بر اساس اهمیت و الویت آنها نشان مـی­دهد. همانطور که در شـکل زیر مشاهده می­گردد کلاس 1 بیشترین اهمیت را ازنظر وقوع زمین لغزش داراست و به­ترتیب از میزان اهمیت کلاس­ها و خطرپذیری کاسته می­شود به­طوری که کلاس 3 دارای کمترین میزان خطرپذیری و اهمیت می­باشد.

شکل (14) میزان اهمیت کلاس­ها

همپوشانی لایه­های اطلاعاتی و پیاده­سازی مدل

برای پیاده­سازی مدل در محدوده مورد مطالعه، پایگاه داده­های مکانی ایجاد شد. و بر اساس شاخص­های تعیین شده لایه­های مختلف اطلاعاتی مورد نیاز در پایگاه داده قرار گرفتند. سپس با توجه به نیازهای اطلاعاتی و تحلیلی، فرآیند مدل­سازی فضایی روی داده­ها انجام شد. در مرحله بعد لازم بود تا لایه­های اطلاعاتی با هم ترکیب شوند، لذا پس از به­دست آمدن ضرایب فاکتورهای مؤثر در وقوع زمین لغزش­های منطقه، این ضرایب بر روی لایه­های اطلاعاتی اعمال گردید. جدول (7) ضرایب حاصل از فرآیند تحلیل شبکه را نشان می­دهد.   

جدول (7) ضرایب حاصل از فرآیند تحلیل شبکه­ای

باتوجه به ضرایب به ­دست آمده برای هرکدام از فاکتورهای مؤثر در وقوع زمین لغزش­ها در مدل تحلیل شبکه­ای، مشخص گردید که براساس ضرایب محدود، عامل بارندگی، لیتولوژی، طبقات ارتفاعی دارای بیشترین اهمیت و تأثیر می­باشند. پس از اعمال ضرایب بر روی فاکتورها اقدام به تهیه نقشه پهنه­بندی زمین لغزش براساس مدل تحلیل شبکه­ای در محیط ArcGIS گردید. نقشه فوق در 5 کلاس خطر بسیار بالا، بالا، متوسط، پایین، بسیار پایین طبقه­بندی شد، شکل (14) نقشه پهنه­بندی شده به­ روش تحلیل شبکه (ANP) را نشان می­هد. پس از اجرای روش مذکور، مدل پیشنهادی به­ صورت معادله (­1­) ارایه گردید.

معادله ( 1 )

ANP=067520/0×جهت شیب+115256/0×شیب+074420/0×کاربری اراضی+171142/0×لیتولوژی+121373/0×طبقات ارتفاعی+198305/0×بارندگی+068896/0×فاصله از رودخانه +064590/0× فاصله از جاده

شکل (15 ) نقشه پهنه­بندی زمین لغزش در محدوده مورد مطالعه

همانطور که نقشه بالا نشان می­دهد بیشترین زمین لغزش­ها در مناطق مرتفع بین ارتفاع 1600 تا 2300 متر که تحت تأثیر پوشش تشکیلات سراواک و ایلام می­باشد هم­چنین بیشترین بارندگی را نیز دارا می­باشد، به وقوع پیوسته است. البته در قسمت­های پایین دست حوضه هم زمین لغزش قابل مشاهده است. با توجه به کوهستانی بودن و جوان بودن ناهمواری­های حوضه همانطور که در شکل (2) نقشه شیب قابل مشاهده است، در نواحی پایین دست هم دامنه­هایی با شیب زیاد دیده می­شوند که این دامنه­ها همانطور که نقشه لیتولوژی شکل (5) نشان می­دهد دارای لیتولوژی نامقاوم از جمله تشکیلات گچساران هستند و با توجه به اینکه در سال­های اخیر فعالیت انسانی در حوضه افزایش یافته است این زمین لغزش­ها به ­وقوع پیوسته است، و این مطلب نشان­دهنده این است که نمی­توان گفت فاکتورهای دیگر کاملاً بی­تأثیر هستند و هیچ تأثیری در ناپایداری و زمین لغزش ندارند بلکه تأثیر آنها نسبت به فاکتورهایی که ضرایب بیشتری دارند به ­مراتب کمتر است و تأثیر کمتری در ایجاد زمین لغزش­های حوضه مورد مطالعه دارا می­باشند که ممکن است با گذشت زمان این ضرایب تغییر کنند. پس از انجام پهنه­بندی درصد پهنه­های لغزشی در هر کلاس محاسبه شد. نتیجه نشان داد بر اساس نتایج حاصله کلاس خطر بسیار بالا با 2/10 درصد کمترین میزان از مساحت منطقه را به خود اختصاص داده است. جدول (8) مساحت پهنه­های لغزشی به درصد را نشان می­دهد.

جدول ( 8 ) مساحت پهنه­های لغزش به درصد

ارزیابی روش تحلیل شبکه با پراکنش زمین لغزش­های منطقه

جهت ارزیابی عملکرد تحلیل شبکه (ANP) در تعیین مناطق مستعد خطر زمین لغزش از درجه تناسب بین نقشه پهنه­بندی (شکل 14) و نقشه پراکنش زمین لغزش­ها (شکل 12استفاده گردید. درجه تناسب عملکرد مدل را به­ وسیله ارزیابی خطای نسبی و موفقیت نسبی بیان می­کند که در آن خطای نسبی: «جمع ارزش کلاس­های مستعد پایین و خیلی پایین»، و مقدار نسبی موفقیت: «جمع ارزش کلاس­های استعداد بالا و خیلی بالا» می­باشد که برای این منظور در محیط GIS نقشه پهنه­بندی و نقشه پراکنش زمین لغزش­ها با هم انطباق داده شدند و درصدهای زیر به ­دست آمدند. همانطور که شکل (15) نشان می­دهد مقدار خطای نسبی (حاصل جمع ارزش­های دو کلاس خطر پایین و بسیار پایین) برای تحلیل شبکه برابر با  %­12/4 می­باشد در حالی­که مقدار موفقیت نسبی (حاصل جمع ارزش­ای دو کلاس خطر بالا و بسیار بالا ) برابر با  %69/81 است.

شکل ( 16) درجه تناسب بین نقشه پهنه­بندی زمین لغزش با نقشه پراکنش زمین لغزش

نتیجه­گیری

در بررسی وقوع زمین لغزش در محدوده حوضه آبریز رودخانه میمه، روش تحلیل شبکه مورد استفاده قرار گرفت. از میان هشت فاکتور مؤثر در وقوع زمین لغزش­های منطقه عامل بارندگی و لیتولوژی بیشترین تأثیر را داشته­اند. پس از به­دست آمدن ضرایب فاکتورهای مؤثر در وقوع زمین لغزش­های منطقه، اقدام به تهیه نقشه پهنه­بندی زمین لغزش بر اساس مدل تحلیل شبکه­ای گردید. بدین منظور ابتدا در محیطArcGIS  لایه­های اطلاعاتی که از قبل تهیه و رقومی شده بودند به فرمت رستری یا شبکه­ای تبدیل گشته و سپس طبقه­بندی مجدد شدند و نهایتاً ضرایب ­به­ دست آمده از مدل تحلیل شبکه­ای ANP بر روی لایه­های اطلاعاتی فوق اعمال گردید و در نهایت نقشه پهنه­بندی حاصل از مدل تحلیل شبکه­ای به­ دست آمد. نقشه فوق در 5 کلاس خطر بسیار بالا، بالا،  متوسط، پایین، بسیار پایین طبقه­بندی شد، با توجه به نقشه حاصل از اجرای مدل مشاهده می­گردد که بیشترین زمین لغزش­ها در شیب­های جنوبی و جنوب غربی در ارتفاع 1600 تا 2300 متر به­ وقوع پیوسته است که تحت تأثیر پوشش تشکیلات سراواک و ایلام می­باشند و در سال­های اخیر فعالیت­های انسانی از جمله کشت دیم در منطقه افزایش داشته است. همچنین بر اساس نتایج به ­دست آمده در شکل (13) در بین کلاس­های خطر،کلاس 1 بیشترین اهمیت را از نظر وقوع خطر زمین لغزش با تـوجه به وزن ایده­آل^[20] داراست. این کلاس در نقشه پهنه­بندی تحت عنوان کلاس خطر بسیار بالا معرفی شد و سپس به ترتیب از میزان اهمیت کلاس­ها و خطرپذیری آنها کاسته می­شود به ­طوری­که کلاس 3 دارای کمترین میزان خطرپذیری و اهمیت می­باشد و در نقشه پهنه­بندی عنوان کلاس خطر بسیار پایین را به ­خود اختصاص داده است. همچنین ارزیابی نتایج مدل از طریق قطع دادن نقشه پراکنش زمین لغزش­ها با نقشه پهنه­بندی به صورت درجه تناسب مدل نشان داد که مقدار خطای نسبی به ترتیب برابر با % 12/4 و میزان موفقیت نسبی برابر با  %69/81  می­باشد. با توجه به مطالب ذکر شده، نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که روش تحلیل شبکه از عملکرد مناسب در شناسایی مناطق خطر و پهنه­بندی آن در منطقه مورد مطالعه برخوردار می­باشد.