بررسی مقایسه ای روش آماری رگرسیون لجستیک و الگوریتم یادگیری ماشین جنگل تصادفی در پهنه بندی حساسیت مکانی وقوع زمین لغزش (منطقه مورد مطالعه: جاده هراز، مازندران)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

دوره 15، شماره 2 - شماره پیاپی 58، تابستان 1405، صفحه 163-186   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2026.97881.1651

نویسنده

جلال سمیعا^*

گروه جغرافیا، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

چکیده

زمین‌لغزش‌ها به‌عنوان یکی از مهم‌ترین مخاطرات ژئومورفولوژیکی، تهدیدی جدی برای شبکه‌های حمل‌ونقل و زیرساخت‌ها به­ شمار می روند. پژوهش حاضر با هدف مقایسه کارایی روش مرجع آماری رگرسیون لجستیک و الگوریتم یادگیری ماشین جنگل تصادفی در پهنه‌بندی حساسیت مکانی وقوع زمین‌لغزش در حاشیه جاده هراز انجام شده است. در این مطالعه و در ابتدا، مجموعه داده‌ای متعادل شامل ۱۰٬۰۰۰ پیکسل نقاط دارای زمین‌لغزش و فاقد زمین‌لغزش همراه با مجموعه عوامل محیطی موثر در وقوع زمین­ لغزش تهیه شد. به‌ منظور افزایش پایداری مدل‌ها، ۱۰ مجموعه داده آموزشی و ۱۰ مجموعه داده آزمایشی مستقل ایجاد و برای هر دو روش در فرآیند مدل سازی استفاده گردید. ارزیابی عملکرد مدل‌ها با استفاده از شاخص‌های دقت کلی، ضریب کاپا و AUC انجام شد. در انتها، بهترین مدل‌ها در هر دو روش بر اساس مقادیر AUC به ­دست ­آمده در داده ­های آزمایشی انتخاب و نقشه‌های پهنه­ بندی حساسیت وقوع زمین‌لغزش بر اساس آنها تولید شده است. نتایج نشان ­داده که هر دو روش از عملکرد قابل­ ملاحظه­ ای در پیش­ بینی زمین ­لغزش ها برخوردار می ­باشند. مقادیر AUC در روش رگرسیون لجستیک برای داده‌های آموزشی 0.90 و برای داده‌های آزمایشی 0.89 و در روش جنگل تصادفی به‌ترتیب 0.93 و 0.89 محاسبه شده است. تحلیل اهمیت عوامل موثر نشان­ داده که زمین‌شناسی و کاربری اراضی مهم‌ترین عوامل  وقوع زمین‌لغزش در جاده هراز می­ باشند. توزیع مناطق مستعد وقوع زمین ­لغزش در نقشه‌های پهنه ­بندی زمین ­لغزش نیز تطابق قابل‌توجهی را نشان داده که می­تواند بیانگر نقش تعیین‌کننده داده ­های ورودی نسبت به پیچیدگی الگوریتم مدل سازی باشد. یافته‌های این پژوهش می‌تواند در مدیریت مخاطره زمین­ لغزش و افزایش ایمنی جاده هراز کاربرد مؤثری داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

پهنه بندی حساسیت زمین لغزش؛ عوامل کنترل کننده محیطی؛ الگوریتم جنگل تصادفی؛ رگرسیون لجستیک؛ جاده هراز؛ شمال ایران

مراجع