ارزیابی خطر فرسایش خاک با استفاده از یک مدل فازی در آبخیز قرناوه گلستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشکده منابع طبیعی - دانشگاه ارومیه

2 دانش آموخته دوره ارشد رشته آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه

3 استادیار پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری تهران

چکیده

آگاهی از میزان خطر فرسایش خاک در آبخیزها، امکان شناسایی نواحی بحرانی و اولویت¬بندی برنامه¬های مدیریتی و حفاظتی را فراهم می¬سازد. هدف از تحقیق حاضر، تهیه و اعتبارسنجی یک مدل فازی برای ارزیابی خطر فرسایش خاک در آبخیز قرناوه گلستان است. تهیه نقشه خطر فرسایش خاک در سه مرحله انجام گرفت: در مرحله اول، نقشه شاخص حفاظت خاک (SPI) با استفاده از دو لایه کاربری اراضی- پوشش اراضی (LU-LC) و شاخص اختلاف نرمال ¬شده پوشش گیاهی (NDVI) تهیه شد. در مرحله دوم نقشه شاخص پتانسیل فرسایش خاک(PERI) بر اساس سه لایه رستری درجه-طول شیب(LS)، فاکتور فرسایندگی باران (R) و فاکتور فرسایش¬پذیری خاک(K) تهیه شد. در مرحله نهایی، نقشه¬های SPI و PERI باهم ترکیب شده و نقشه خطر فرسایش خاک (AERI) بدست آمد. معادله اصلاح شده جهانی فرسایش خاک (RUSLE) به¬ منظور اعتبار¬سنجی نقشه فازی خطر مورد استفاده قرار گرفت. مقدار ضریب کاپا برای کلاس خطر خیلی بالا نشان داد که نقشه AERI در مقایسه با نقشه خطر مبتنی بر مدل RUSLE (نقشه مرجع) در شناسایی نواحی بحرانی از کارایی نسبتا خوبی برخوردار می¬باشد. کاربرد این مدل فازی برای نقشه خطر فرسایش خاک، برای مدیران و تصمیم¬گیران به عنوان یک روش ساده و آسان در اولویت¬بندی زیرحوزه¬های بحرانی و انتخاب اقدامات آبخیزداری مناسب توصیه می¬شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Assessment of Soil Erosion Risk using a Fuzzy Model in Gharnaveh Watershed, Golestan

نویسندگان [English]

  • Mahdi Erfanian 1
  • Parisa Ghaharahmani Saatloo 2
  • Hossein Saadat 3

1 Assisstant Professor, Urmia University, Urmia, Iran

2 Graduated M.Sc. Student in Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Urmia University

3 Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Tehran

چکیده [English]

The awareness of soil erosion risk in watersheds can facilitate the identification of critical areas as well as the prioritizing of soil conservation and management plans. The present research aims to develop a new fuzzy model and its validation for soil erosion risk mapping in Gharnaveh watershed, located in the Golestan province, Iran. Soil erosion risk mapping was conducted in three steps: at first, the map of soil protection index (SPI) (NDVI) was created using two primary factors of Land Use-Land Cover (LU-LC) and the normalized difference vegetation index. At the second stage, a map of potential erosion index (PERI) was created based on three raster layers of slope, rainfall erosivity and soil erodibility. Finally, The output of the fuzzy modeling (the SPI and PERI maps) were combined to produce the actual erosion risk index (AERI) map. The RUSLE model was utilized to validate the fuzzy model of soil risk map. The kappa coefficient of the class of very high risk (VH) reveals that the reclassified AERI map could identify relatively well the critical areas with high soil erosion potential in the Gharnaveh watershed compared with the RUSLE soil erosion risk map (as reference map). The findings in this research are very useful for managers, decision makers with respect to projects implementation, the prioritization of sub-watersheds and choosing proper watershed management practices.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fuzzy model
  • Soil Erosion Risk
  • AERI
  • RUSLE
  • Garnaveh