مجله آمایش جغرافیایی فضا

مجله آمایش جغرافیایی فضا

بررسی خطر سیل 1398 شهر آق‌قلا با استفاده از سنجش‌ازدور و مدل‌های تحلیل تصمیم‌گیری چند معیاره

نوع مقاله : مقاله مستخرج از پایان نامه

نویسندگان
1 گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.
2 گروه سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده علوم محیطی، موسسه آموزش عالی آبان هراز، آمل، ایران
چکیده
سیلاب یکی از مخرب‌ترین مخاطرات طبیعی در جهان محسوب می‌شود که سالیانه خسارات زیادی را در سرتاسر جهان به بار می‌آورد. در ایران به دلیل شرایط اقلیمی منحصر توزیع بارندگی از نظر زمانی و مکانی دارای ریتم مشخصی نیست. امروزه تصاویر ماهواره‌ای یکی از ابزارهای سریع و دقیق برای پایش سیلاب محسوب می‌شود. لذا در مطالعه حاضر نقشه سیل بهار 1398 شهر آق‌قلا با استفاده از تصاویر لندست-8 تهیه شد و سپس با استفاده از مدل ترکیبی AHP-OWA نقشه خطر آن در چهار کلاس "خطر بالا"، "خطر متوسط"، "خطر کم" و " بدون خطر" تهیه گردید. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده بخش‌های شمال و شمالی شرقی این منطقه در وضعیت خطر بالای سیل و بخش‌های غربی و جنوبی هم در وضعیت خطر کم و بدون خطر سیل هستند. همچنین سیل این منطقه دو بخش را در قسمت‌های شمالی و جنوبی این منطقه درگیر کرد. از نظر شدت، بیشترین تجمع آب در بخش‌های شمالی بوده اما شدت خسارت در بخش‌های جنوبی بیشتر از بخش‌های شمالی می‌باشد. در بخش‌های جنوبی به دلیل تراکم بالای کاربری اراضی بسیاری از اراضی کشاورزی، پوشش گیاهی و مسکونی دچار رخداد سیل شدند. اما در بخش‌های شمالی به دلیل وسعت زیاد اراضی بایر و تراکم پایین اراضی دیگر مانند کشاورزی، مسکونی و پوشش گیاهی سیلاب بیشتر به اراضی بایر خسارات وارد کرد. به‌طورکلی بر اساس نتایج به‌دست‌آمده مدل AHP-OWA یکی از مدل‌های مؤثر برای مطالعات خطر سیل محسوب می‌شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Flood risk assessment of 2019 in Aqqala City using remote sensing and multi-criteria decision analysis models

نویسندگان English

Karim Solaimani 1
Shadman Darvishi 2
Hadi Zaghi 2
1 Department of Watershed Engineering, Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
2 Department of Remote Sensing and Geographic Information System, Faculty of Environmental Sciences, Aban Haraz Institute of Higher Education, Amol, Iran
چکیده English

Flood is considered one of the most destructive natural hazards in the world, which causes a lot of damage all over the world every year. In Iran, due to special climatic conditions, the distribution of rainfall in terms of temporal and spatial conditions does not have a specific rhythm. Today, satellite images are one of the fastest and most accurate tools for flood monitoring. Therefore, in the present study, the spring flood map of 2019 Aqqala City was prepared using Landsat-8 images, and then, using the combined AHP-OWA model. The flood risk map was prepared in four classes: "high risk", "medium risk", "low frisk" and "no risk". Based on the gained results, the northern and northeastern parts of this region are detected as high flood risk, and the western and southern parts are in low and no flood risk conditions. Also, the 2019 spring flood of this region involved two parts the northern and southern. In terms of flood severity, most water accumulation was in the northern parts, but the severity of the damage was in the southern and northern parts. Due to the high density of land uses in the southern parts, the flood event in this part destroyed many agricultural, vegetation and residential lands. But in the northern parts, due to the large extent of barren lands and the low density of other land uses such as agriculture, residential and vegetation, the flood caused more damage to the barren lands. In general, based on the obtained results, the AHP-OWA model is considered one of the most effective models for flood risk studies.

کلیدواژه‌ها English

Aqqala
Landsat-8
OWA
Risk flood
2019 spring flood
امینی، لیلا؛ ارگانی، میثم و عبدالهی کاکرودی، عطاالله. (1401). شناسایی پهنه‌های آبی ناشی از سیل استان گلستان با استفاده از قطبش‌هایVV ، VH و VV+VH تصاویر سنتیل-1 و لندست-8. نشریه جغرافیا و مطالعات شهری و منطقه‌ای، 11(43)، 94-107.                        https://dorl.net/dor/20.1001.1.20087845.1401.11.43.6.7
 پورنبی درزی، سمیه؛ وفاخواه، مهدی و رجبی، محمد رسول. (1400). پهنه‌بندی خطر سیل با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC- RAS  و Arc GIS (مطالعه موردی: حوزه آبخیز چشمه کیله شهرستان تنکابن). نشریه مخاطرات محیط طبیعی، 10(28)، 28-15.  https://doi.org/10.22111/jneh.2021.28694.1603
حاتمی نژاد، حسین؛ آتش‌افروز، نسرین و آروین، محمود. (1396). پهنه‌بندی خطر سیل با استفاده از تحلیل چندمعیاره و GIS مطالعه موردی: شهرستان ایذه. دانش پیشگیری و مدیریت بحران، ۷ (۲)، ۵۷-۴۴
حسن‌زاده، رضا؛ هنرمند، مهدی؛ حسینجانی زاده، مهدیه و محمدی، صدیقه. (1400). پهنه‌بندی سیلاب در نواحی شهری با استفاده از مدل هیدرولوژیکی و اطلاعات میدانی (مطالعه موردی: سیل بردسیر، استان کرمان). نشریه اکو هیدرولوژی، 8(2)، 344-331. https://doi.org/10.22059/ije.2021.314075.1423
https://doi.org/10.22111/gdij.2023.7401
جلالیان، سید اسحاق. (1400). ارزیابی و پهنه‌بندی سیل‌خیزی در مقیاس زمانی و مکانی مطالعه موردی: حوضه آبخیز گرگان رود استان گلستان. مجله آمایش جغرافیایی فضا، 11(42)، 143-162. https://doi.org/10.30488/gps.2020.213834.3157
سلیمانی، کریم و درویشی، شادمان. (1399). پهنه‌بندی و پایش خطر سیل بهار 1398 خوزستان با استفاده از داده‌های لندست-8. نشریه اکو هیدرولوژی، 7(3)، 662-647. https://doi.org/10.22059/ije.2020.302703.1333
سلیمانی، کریم؛ درویشی، شادمان و شکریان، فاطمه. (1401). ارزیابی صحت روش‌های سنجش‌ازدور در استخراج و پایش تغییرات پهنۀ آبی دریاچۀ زریبار. نشریه اکو هیدرولوژی، 9(3)، 516-505. https://doi.org/10.22059/ije.2023.342056.1632
سلیمانی، کریم؛ شریفی‌پور، مهدی و عبدلی بوژانی، سپیده. (1399). الگوریتم آشکارسازی پهنۀ خسارت سیل با استفاده از تصاویر سنتینل 2 (مطالعۀ موردی: سیلاب فروردین 1398 استان گلستان). نشریه اکو هیدرولوژی، 7(2)، 303-312.
https://doi.org/10.22059/ije.2020.292005.1233
عابدینی، موسی و فتحی، محمدحسین. (1394). پهنه‌بندی خطر وقوع سیلاب با استفاده از فرآیند تحلیل شبکه (مطالعه موردی: حوضه آب‌خیز خیاو چای). نشریه هیدروژئومورفولوژی، 2(3)،120-99.  https://dorl.net/dor/20.1001.1.23833254.1394.2.3.6.7
علایی طالقانی، محمود و همایونی، صدیقه. (1390). پهنه‌بندی حوضه دینور از نظر تولید سیلاب با استناد به مؤلفه‌های ژئومورفولوژی. نشریه جغرافیا و پایداری محیط، 1(1)، 49-37.
عمادالدین، سمیه و قاسمی، مسعود محمد. (1400). پایش نقشه‌های گسترش سیلاب با استفاده از تصاویر راداری (SAR) (مطالعه موردی: سیل فروردین 1398، شهرستان آق‌قلا). نشریه پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی، 2(6)، 79-96. https://doi.org/10.30488/ccr.2021.308697.1053
کیا، احمد؛ خالدی، شهریار و جانبازقبادی، غلامرضا. (1399). تعیین عوامل مؤثر در پتانسیل سیل‌خیزی مناطق همگن هیدرولوژیک. مطالعه موردی: حوضه‌های آبخیز سه‌هزار و دو هزار (چشمه‌کیله) تنکابن. مجله آمایش جغرافیایی فضا، 10(38)، 235-258. https://doi.org/10.30488/gps.2019.204627.3113
گنجی، کامران؛ قره‌چلو، سعید و احمدی، احمد. (1399). بررسی اثر شاخص‌های مورفولوژیکی رودخانه گرگانرود بر پهنه‌های سیلاب با استفاده از داده‌های سنجش‌ازدور و تحلیل‌های مکانی(منطقه مطالعاتی: شهر آق‌قلا). نشریه جغرافیا و مخاطرات محیطی، 9(3)، 205-225.   https://doi.org/10.22067/geoeh.2020.67016.0
 مختاری هشی، حسین و رحیمی، داریوش. (1395). پهنه‌بندی خطر سیل در مراکز انسانی و اقتصادی استان خراسان جنوبی با استفاده از منطق فازی. جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 27(1)، 216-199. https://doi.org/10.22108/gep.2016.21366
معماریان خلیل‌آباد، هادی؛ یوسفی، محمد و آقاخانی افشار، امیرحسین. (1397). شناسایی و تفکیک مناطق سیل‌خیز و بررسی تأثیر فعالیت‌های آبخیزداری بر دبی اوج سیلاب حوضه (مطالعه موردی: حوضه آبخیز بار نیشابور). نشریه پژوهش‌های حفاظت آب‌وخاک، 25(1)، 59-35. https://doi.org/10.22069/jwsc.2018.13978.2875
محمدی، احسان؛ منتصری، مجیدو سکوتی‌اسکویی، رضا. (1388). پهنه‌بندی خطرات سیل در مناطق شهری با استفاده از ‌WMS‌ و ‌HEC-RAS (مطالعه موردی: اشنویه، استان آذربایجان غربی). نشریه مهندسی و مدیریت آبخیز، 1(1)، 69-61.
https://dorl.net/dor/20.1001.1.22519300.1388.1.1.7.7
نجفی، اسماعیل و کریمی کردابادی، مرتضی. (1399). ارزیابی و پهنه‌بندی خطر سیلاب با استفاده از مدل ترکیبیAHP-FUZZY با تأکید بر امنیت شهری (مطالعه موردی: منطقه یک کلان‌شهر تهران). نشریه جغرافیا و مخاطرات محیطی، 9(2)، 60-43.  https://doi.org/10.22067/geo.v9i2.86110

نصرتی، کاظم؛ احمدی، محمود؛ ثروتیریال محمدرضا و مرزبانی، مهدی. (1392). تعیین عوامل مؤثر در پتانسیل سیل‌خیزی حوزه آبخیز دره‌شهر بر اساس مناطق همگن هیدرولوژیک. مجله آمایش جغرافیایی فضا، 3(8)، 119-137.

وزارت نیرو. (1399). خلاصه یافته‌ها، درس آموخته‌ها و پیشنهادهای گزارش ملی سیلاب، مرکز امور اجتماعی آب و انرژی، آذرماه، صص. 1-400.
یوسفی، حسین، نوراللهی، یونس، سلطانی، کیوان، جوادزاده، زهرا. (1393). پهنه‌بندی خطر سیل و معرفی راهکارهای مدیریتی در مناطق 1 و 3 شهرداری تهران. نشریه اکو هیدرولوژی، 1(3)، 193-181. https://doi.org/10.22059/ije.2014.54221
 
Reference
Abedini, M., & Fathi, M. H. (2017). Flood Risk Mapping and Evaluation by using the Analytic Network Process Case Study: (Khiav Chai Catchment). Journal of Hydrogeomorphology, 2(3), 99-120. https://dorl.net/dor/20.1001.1.23833254.1394.2.3.6.7 [In Persian].
Abedini, M., Faal Naziri, M., & Pirouzi, A. (2023). Flood risk assessment and zoning using multi-criteria Aras technique and single hydrograph (Case Study: Upstream Basin of Soltan Meshkinshahr Bridge Hydrometric Station). Journal of Natural Environmental Hazards, 12(35), 115-138. https://doi.org/10.22111/jneh.2022.40684.1863 [In Persian].
Alee Taleghani, M., & Homauni, S. (2012). Dinevar Basin Flood Zoning Relying on the Geomorphologic Characteristics. journal of Geography and Environmental Sustainability, 1(1), 37-49. [In Persian].
Al-Taani, A., Al-husban, Y., & Ayan A. (2023). Assessment of potential flash flood hazards. Concerning land use/land cover in Aqaba Governorate, Jordan, using a multi-criteria technique. Egyptian Journal of Remote Sensing & Space Sciences, 26(1), 17-24. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2022.12.007
Amini, L., Argany, M., & Abdollahi Kakroodi, A. (2022). Detection of Flooded Areas in Golestan Province Using VV, VH and VV + VH Polarizations of Sentile-1 and Landsat-8 Images. Journal of Geography and Environmental Studies, 11(43), 94-107. https://dorl.net/dor/20.1001.1.20087845.1401.11.43.6.7 [In Persian].
Bouaakkaz, B., El Morjani, Z. E. A., & Bouchaou, A.) 2023(. Social vulnerability assessment to flood hazard in Souss basin, Morocco. Journal of African Earth Sciences, 198, 104774. https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2022.104774
Chen, Sh., Zhu, Sh., Wen, X., Shao, H., He, Ch., Qi, j., Lv, L., Han, L., & Liu, S.) 2023. (Mapping Potential Soil Water Erosion and Flood Hazard Zones in the Yarlung Tsangpo River Basin China. Atmosphere, 14(1), 1-18. https://doi.org/10.3390/atmos14010049
Degiorgis, M., Gnecco, G., Gorni, S., Roth, G., Sanguineti, M., & Taramasso, A. C. (2013). Flood hazard assessment via threshold binary classifiers (case study of the Tanaro river basin). Irrigation and Drainage, 62(152), 1-10. https://doi.org/10.1002/ird.1806
Dube, T., Gumindoga, W., & Chawira, M. (2014). Detection of land cover changes around LakeMutirikwi Zimbabwe based on traditional remote sensing image classification techniques. African Journal of Aquatic Science, 39(1), 89-95. https://doi.org/10.2989/16085914.2013.870068
Emadodin, S., & Ghasemi, M.M. (2021). Monitoring of flood expansion maps using radar images (SAR) (Case study: Flood in March 2019, Aq Qala city). Journal of Climate Change Research, 2(6), 79-96. https://doi.org/10.30488/ccr.2021.308697.1053 [In Persian].
Ganji, K., Gharechelou, S., & Ahmadi, A. (2020). Investigating Gorganrood River Morphological Indices and its Effects on Flood Zones using Remote Sensing Data and Spatial Analysis (Case Study: Aq’ Qala City). Journal of Geography and Environmental Hazards, 9(3), 205-225. https://doi.org/10.22067/geoeh.2020.67016.0 [In Persian].
Ghaffari Gilandeh, A., Sobhani, B., & Ostadi, E. (2020). Combining Arc-GIS and OWA model in flooding potential analysis (case study: Meshkinshahr city). Nat Hazards, 102, 1435-1449. https://doi.org/10.1007/s11069-020-03975-0
Ha, H., Bui, Q.D., Nguyen, H.D., Pham, B.T., Lai, T.D., & Luu, Ch. (2023). A practical approach to flood hazard, vulnerability, and risk assessing and mapping for Quang Binh province. Vietnam. Environ Dev Sustain 25, 1101–1130. https://doi.org/10.1007/s10668-021-02041-4
Hatami Nejad, H., Atashafrooz, N., & Arvin, M. (2017). Flood hazard zonation using multi-criteria analysis and GIS (case study: Izeh Township). Disaster Prev. Manag. Know. 7 (2), 44-57. [In Persian].
Hassanzadeh, R., Honarmand, M., Hossinjanizadeh, M., & Mohammadi, S. (2021). Flood zoning in urban areas using hydrological modelling and survey data: Case study of Bardsir city, Kerman Province. Iranin Journal of Echo Hydrology, 8(2), 331-344. https://doi.org/10.22059/ije.2021.314075.1423 [In Persian].
Jabbari, I., Ghobadian, R., & Jdidi, A. (2023). The Effect of April 2019 Flash Flood on the Morphology of the Meandering Confluence of the Dinver River to Gamasiab Using SRH-2D Numeric Model. Geography and Development, 21 (7), 1-26. https://doi.org/10.22111/gdij.2023.7401 [In Persian].
Jalaliyan, S.S. (2022). Evaluating and zoning flooding on a temporal and spatial scale (Study Area: Gorgan River Watershed in Golestan Province). Geographical Planning of Space Quarterly Journal, 11(42), 143-162. https://doi.org/10.30488/gps.2020.213834.3157 [In Persian].
Kia, A., Khaledi, Sh., & Janbazghobadi, Gh. (2021). Determination of flood potential effective factors in hydrological homogenous regions, Case study: Se-Hezar and Do-Hezar watersheds (Cheshmehkileh), Tonekabon). Geographical Planning of Space Quarterly Journal, 10(38), 235-258. https://doi.org/10.30488/gps.2019.204627.3113 [In Persian].
Kumar, R., & Acharya, P. (2016). Flood hazard and risk assessment of 2014 floods in Kashmir Valley: a space-based multisensory approach. Natural Hazards, 84, 437-464. https://doi.org/10.1007/s11069-016-2428-4
Mavi, R.K., Goh, M., & Zarbakhshnia, N. (2017). Sustainable third-party reverse logistic provider selection with fuzzy SWARA and fuzzy MOORA in plastic industry. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 91, 2401-2418. https://doi.org/10.1007/s00170-016-9880-x
Memarian Khalil Abad, H., Yousefi, M., & Aghakhani Afshar, A. H. (2018). Identification and separation of flooding source regions and investigating the impact of watershed management operations on the peak discharge (Case study: Bar watershed, Neyshabour, Iran). Journal of Water and Soil Conservation, 25(1), 35-99. https://doi.org/10.22069/jwsc.2018.13978.2875 [In Persian].
Mokhtari Hashi, H., & Rahimi, D. (2016). Zoning of Flood risk in Human and Economic activities centers of South Khorasan Province using the Fuzzy Logic System. Geography and Environmental Planning, 27(1), 199-216. https://doi.org/10.22108/gep.2016.21366 [In Persian].
 Mohammadi, A., Montaseri, M., & Sokooti Oskoei, R. (2009). Zonation of flood dangers in urban regions, using WMS and HEC-‌RAS, case study: Oshnavieh, Western Azerbyjan province. Journal of Watershed Engineering and Management, 1(1), 61-69. https://dorl.net/dor/20.1001.1.22519300.1388.1.1.7.7 [In Persian].
Ministry of Energy. (2020). Summary of findings, lessons learned and suggestions of the National Flood Report. Water and Energy Social Affairs Center, PP, 1-400. [In Persian].
Najafi, E., & Karimi Kerdabadi, M. (2020). Flood Risk Evaluation and Zoning using with AHP-Fuzzy Combined Model with Emphasis on Urban Safety (Case Study: Region 1 of Tehran Municipality). Journal of Geography and Environmental Hazards, 9(2), 43-60. https://doi.org/10.22067/geo.v9i2.86110 [In Persian].
Nosrati, K., Ahmadi, M., Sarvati, M.R., & Mezbani, M. (2013). Determination of the Effective Factors in Flooding Potential of Darrehshahr Drainage Basin Based on Hydrological Homogeneous Area. Geographical Planning of Space Quarterly Journal, 3(8), 119-137. [In Persian].
 Pham, T.L., Tong, S. S., & Nguyen, V.N. (2023). Flash Flood Hazard Mapping Based on Analytic Hierarchy Process for a Complex Terrain: A Case Study of Chu Lai Peninsula. Vietnam, International Conference on Geo-Spatial Technologies and Earth Resources, Springer, Cham, pp 573–590. https://doi.org/10.1007/978-3-031-17808-5_35
Pornaby Darzi, S., Vafakhah, M., & Rajabi, M. R. (2021). Flood hazard zoning using HEC-RAS Hydraulic Model and ArcGIS (Case Study: CheshmehKileh River in Tonekabon County). Journal of Natural Environmental Hazards, 10(28), 15-28. https://doi.org/10.22111/jneh.2021.28694.1603 [In Persian].
Romali, N. S., & Yusop, Z. (2021). Flood damage and risk assessment for urban area in Malaysia. Hydrology Research, 52 (1), 142–159. http://dx.doi.org/10.2166/nh.2020.121
Solaimani, K., & Darivishi, Sh. (2020). Zoning and Monitoring of Spring 2019 Flood Hazard in Khuzestan Using Landsat-8 Data. Iranin Journal of Echo Hydrology, 7(3), 647-662. https://doi.org/10.22059/ije.2020.302703.1333 [In Persian].
Solaimani, K., Darivishi, Sh., & Shokrian, F. (2022). Accuracy assessment of remote sensing methods for extraction and monitoring of Zrebar Lake, Iran. Iranin Journal of Echo Hydrology, 9(3), 505-516. https://doi.org/10.22059/ije.2023.342056.1632 [In Persian].
Solaimani, K., Shokrian, F., & Darvishi, S. (2023). An Assessment of the Integrated Multi-Criteria and New Models Efficiency in Watershed Flood Mapping. Water Resour. Manage. 37, 403-425. https://doi.org/10.1007/s11269-022-03380-1
Xiong, L., Deng, R., Li, J., Liu, X., Qin, Y., Liang, Y., & Liu, Y. (2018). Subpixel Surface Water Extraction (SSWE) Using Landsat 8 OLI Data. Water, 10(5), 1-15. https://doi.org/10.3390/w10050653
Yousefi, S., Mirzaee, S., Almohamad, H., Al Dughairi, A. A., Gomez, Ch., Siamian, N., Alrasheedi, M., & Ghassan Abdo, H. (2022). Image Classification and Land Cover Mapping Using Sentinel-2 Imagery: Optimization of SVM Parameters. Land, 11(7), 1-14. https://doi.org/10.3390/land11070993
Yousefi, H., Noorollahi, Y., Soltani, K., & Javadzadeh, Z. (2015). The Management Strategies to Reduce the Vulnerability of Flood in Tehran (Case Study: District 1 and 3). Iranin Journal of Echo Hydrology, 1(3), 181-193. https://doi.org/10.22059/ije.2014.54221 [In Persian].